精子細胞中染色體具有23條，其中22條為常染色體，1條為性染色體。除精子細胞和卵子細胞外，人體絕大多數細胞，男性和女性均含有46條染色體，即23對染色體，成對存在即2條為1對。每對染色體內2條染色體比較接近，特別是22對常染色體，最后1對為性染色體比較特殊，女性為XX，2個X比較接近，而男性為XY，2個染色體不同。在形成精子細胞過程中，會發生1次重要變化，稱為減數分裂，將1個體細胞的23對染色體分成兩個23條，分別形成2個精子細胞，22對常染色體等半分布在2個精子細胞中，而性染色體XY，則分布在不同2個精子細胞中。因此，人體精子細胞中含有23條染色體，其中最后1條性染色體為X或Y，之所以精子細胞中染色體是人體體細胞染色體的一半，是由于減數分裂造成，但精子攜帶一半染色體與卵子攜帶女方的一半染色體，結合在一起可組成完整胎兒所需要的染色體。