Als Fertilisation (lat. fertilitas = Fruchtbarkeit) oder Befruchtung, wird die Vereinigung von Samenzelle und Eizelle bezeichnet, indessen Folge die Zygote entsteht. Durch die Fusion der Zellkerne beider Keimzellen, verfügt die Zygote nun über einen vollständigen, diploiden Chromosomensatz, mit insgesamt 46 Chromosomen (nur beim Menschen!). Erst mit dem Erbgut von Vater und Mutter, kann die befruchtete Zelle mit der Cytokinese beginnen, da der zuvor haploide Chromosomensatz beider Keimzellen (je 23 Chromosomen) bei einer Zellteilung zu einer ungleichen Aufteilung der Chromosomen führen würde.
Übrigens: Die im Alltag verwendeten Begriffe 'Empfängnis' und 'Zeugung' bezeichnen ebenso die erfolgreiche Befruchtung.

1.) Nach erfolgter Ejakulation bewegen sich die Spermien durch die Vagina der Frau. Der überwiegende Teil der Spermien verendet noch vor Erreichen der Eizelle auf dem Weg durch das saure Scheidenmilieu und dem schwer durchlässigen Zervixschleim im Gebärmutterhals. Nicht vollfunktionsfähige Spermien schaffen es erst gar nicht bis zum Zervixkanal und werden so ausselektiert.
2.) Jeden Monat reifen mehrere Eizellen in den Eierstöcken heran, von denen letztlich nur eine ausgestoßen wird. Überflüssige Eizellen resorbiert der Körper relativ schnell. Die noch unbefruchtete Eizelle wandert durch den Eileiter zur Gebärmutter (Dauer: etwa 3 Tage). Allerdings ist die Eizelle währendessen nur ca. 10h lang befruchtbar. Kommt es innerhalb dieses Zeitraums nicht zur Befruchtung durch ein Spermium, reagiert der Körper später mit Abstoßung der Gebärmutterschleimhaut (Menstruation).
3.) Nur 100 - 1000 Spermien erreichen überhaupt die Eileiter. Sobald der Kopf eines Spermiums auf die Eizelle trifft, lösen Enzyme auf der Kopfkappe die Eizellenmembran auf (Akrosomenreaktion), sodass das Spermium mitsamt des eigenen Zellkerns in die Eizelle gelangen kann (Befruchtung). Die Eizelle reagiert zunächst mit einer Umkehrung des Membranpotentials, und folgend mit der Verhärtung der Membran, um den Eintritt weiterer Spermien zu verhindern.
4.) Die haploiden Zellkerne beider Keimzellen (einfache Chromosomensätze) verschmelzen zu einem diploiden Chromosomensatz.
5.) Über den Eileiter wandert die befruchtete Eizelle weiter zur Gebärmutter, wo die Einnistung (Nidation) erfolgt.