Ao final dessa etapa, os espermatozoides tornam-se maduros, dotados de todas as suas organelas, mobilidade e núcleo haploide.

A espermiogênese altera o formato da célula para uma célula flagelada, finaliza a segunda divisão meiótica e altera a configuração do DNA nuclear, retirando protaminas e substituindo-as por histonas.

Ao final desse processo, o núcleo é coberto por um “capuz mitocondrial” contendo mitocôndrias dispostas sobre o núcleo e capazes de liberar energia para que ocorra a fertilização do ovócito.

Nessa fase, o núcleo do espermatozoide é coberto por um “capuz ribossômico” contendo vários ribossomos com enzimas hidrolíticas capazes de romper os envoltórios que ficam no entorno do ovócito.

Na espermiogênese, ocorre a remoção de organelas, sendo mantidas somente as organelas essenciais ao espermatozoide: complexo de Golgi, convertido em acrossomo, centríolo, que irá formar o flagelo, e mitocôndrias, responsáveis pela liberação de energia para o flagelo.