男性正常的雄性体质和生育力均需要睾丸内、外分泌功能的协调，两种分泌功能均直接受控于下丘脑-垂体-性腺轴（HPG）。睾丸的间质主要有间质细胞，负责甾体合成。精曲小管有外分泌功能，即生精。

睾丸的内分泌功能-正常男性每日合成睾酮约5g，并以不规律的脉冲式分泌。正常男性血液中只有约2%的睾酮是非结合的或游离的，也被视为有生物活性的部分，其余睾酮几乎均等地结合于血白蛋白或性激素结合蛋白（SHBG）上。SHBG也可与外周血的雌二醇结合，但其亲和力低于与睾酮的结合。数种病理状态可以改变血中SHBG的水平，其结果是使组织可利用的游离睾酮或生物活性睾酮浓度发生变化。如雌激素和甲状腺激素增高可使血浆SHBG降低，血游离睾酮组份增加。反之，雄激素、生长激素和肥胖可使血SHBG水平增加，血游离睾酮组份降低。睾酮是其自身合成重要的调节剂，方式是对下丘脑-垂体-性腺轴（HPG）的负反馈作用。

睾酮在靶组织中代谢成两种主要的活性物质：（1）受5α-还原酶的作用，转化为主要的代谢物双氢睾酮（DHT）和（2）受芳香化酶的作用，转化为雌二醇。双氢睾酮的雄激素活性显著强于睾酮。在大多数外周组织中，睾酮必须转化成双氢睾酮才能发挥效应。但在睾丸，可能也在骨胳肌中睾酮不必转化，直接发挥效应。

睾丸的外分泌功能-FSH（卵泡刺激素）的主要作用部位是精曲小管内的支持细胞。与FSH结合后，支持细胞可以产生一组对生殖细胞发育有重要作用的分泌性产品，如雄激素结合蛋白（可强化睾酮作用）、转铁蛋白、乳酸盐、血浆铜蓝蛋白、聚集素、纤溶酶原激活物、前列腺素及数种生长因子。通过FSH介导的上述作用，刺激了精曲小管的生长发育，启动了青春期的精子生成。在成人，FSH对正常的精子生成也是必须的。