Célula espermática > Cabeça > Núcleo

O núcleo da célula espermática é uma estrutura haplóide, com a cromatina altamente condensada. As protaminas, principais proteínas associadas ao DNA espermático, são básicas e ricas em arginina e cisteína. O complexo DNA-proteína é estabilizado por pontes dissulfídicas entre as protaminas. A condensação mantém a estabilidade do DNA e o torna menos vulnerável aos danos oxidativos. O núcleo é recoberto pelo envelope nuclear que é composto de uma membrana interna e uma externa.

O núcleo é responsável pela transmissão do patrimônio genético da espécie, pois é nele que estão os cromossomos. A determinação sexual dos mamíferos se estabelece pelo arranjo entre os cromossomos X (originário do óvulo) e o cromossomo X ou Y (originário do espermatozóide). A partir do estabelecimento do sexo cromossômico é iniciado o desenvolvimento das gônadas, que dará origem ao sexo fenotípico. Sempre que o cromossoma Y estiver presente na célula, ocorrerá desenvolvimento dos testículos.