As membranas plasmáticas do oócito e do espermatozóide se fundem e sofrem dissolução na área de fusão. A cabeça e a cauda do espermatozoide penetram no citoplasma do oócito, mas a membrana plasmática fica para trás.
Depois da entrada do espermatozoide, o oócito, que tinha sua divisão celular interrompida na metáfase da segunda divisão meiótica, termina sua divisão e forma o oócito maduro e o segundo corpúsculo polar. Em seguida, o núcleo do oócito maduro se torna o pronúcleo feminino. Dentro do citoplasma do oócito, o núcleo do citoplasma aumenta de tamanho, formando o pronúcleo masculino, e a cauda do espermatozoide se degenera. Os pronúcleos masculino e feminino são morfologicamente indistinguíveis, entram em contato estreito e perdem seu envoltório nuclear (carioteca). Durante a fase de crescimento dos pronúcleos ocorre a replicação do DNA.
Figura das fases de penetração do espermatozoide no oócito. (Reproduzida de Moore KL, Persaud TVN, Torchia MG. Primeira semana do desenvolvimento.
As membranas dos pronúcleos se dissolvem e os cromossomos se condensam e se dispõem para a divisão celular mitótica. O oócito fertilizado, ou zigoto, é um embrião unicelular com 46 cromossomos. A fertilização termina em até 24 horas após a ovulação.
*Conteúdo retirado do livro Manual SOGIMIG de Ginecologia e Obstetrícia , capítulo 67, Período Implantacional e Embriogênese.