La première étape de la grossesse commence généralement par un rapport sexuel (ou coït) au cours duquel les gamètes mâles (les spermatozoïdes) sont émis (par éjaculation) dans le vagin. Le sperme se compose non seulement de spermatozoïdes mais aussi de sucres (principalement du fructose), de protéines et d'autres substances servant à maintenir les éléments cellulaires en vie. Le sperme humain survit environ 48 heures dans le corps de la femme (parfois plus). Les spermatozoïdes possèdent un long flagelle (une sorte de « queue ») qu'ils utilisent pour se déplacer, étant ainsi les seules cellules humaines pourvues d'un organite de déplacement. Ces cellules sont haploïdes, s'étant divisées lors de la méiose de cellules germinales dans les testicules du mâle, et possédant ainsi seulement la moitié des chromosomes des cellules du corps. L'éjaculation humaine comprend entre 100 et 300 millions de spermatozoïdes (voir spermogramme).
L'ovocyte est la cellule œuf haploïde (c’est-à-dire qu'elle ne contient qu'une moitié du matériel génétique) femelle. Son rôle est de fusionner avec un spermatozoïde, ainsi devenant un zygote fertilisé qui croîtra ensuite dans l'utérus et deviendra embryon puis fœtus. L'ovule est créé par méiose dans l'ovaire de la femelle, et demeure dans un état de suspension jusqu'à ce que les fluctuations hormonales du cycle menstruel (pic hormonal au 14e jour du cycle chez la femme, plus communément appelé ovulation) provoquent sa libération et son émission dans la trompe de Fallope. Habituellement, un seul ovule est libéré par cycle menstruel (une libération de deux ovules et leur fécondation ultérieure donne naissance à des « faux jumeaux », c’est-à-dire des jumeaux issus de deux œufs différents fécondés par deux spermatozoïdes différents).
Lors de l'ovulation, la frange (fimbriae) des trompes de Fallope couvre l'ovaire pour recevoir l'ovule libéré. En cas de fécondation, le sperme rencontre l'ovule d'habitude dans la trompe de Fallope, au niveau de