Процесс сперматогенеза регулируют гонадотропные гормоны гипофиза и стероидные гормоны яичка. Гонадотропин-рилизинг-гормон выделяется гипоталамусом и воздействует на гипофиз, стимулируя секрецию лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ). ФСГ регулирует развитие и функционирование клеток Сертоли. Эстрогены по механизму отрицательной обратной связи тормозят синтез тестостерона в клетках Лейдига, в результате уменьшается активность всех стадий сперматогенеза. Таким образом, взаимодействие гормонов заключается в том, что ФСГ воздействует на клетки Сертоли, а ЛГ — на клетки Лейдига, а тестостерон и другие гормоны, образующиеся в клетках Лейдига, в свою очередь, воздействуют на клетки Сертоли и гипоталамус, регулируя секрецию гонадотропинов.