Oι όρχεις, οι γεννητικοί αδένες του άντρα, είναι δυο. Φυσιολογικά κρέμονται στα πλάγια της ρίζας του πέους. Ο αριστερός όρχις βρίσκεται συνήθως σε χαμηλότερη θέση από το δεξιό. Έχουν όγκο από 15–35 κυβικά εκατοστά ( cm ³) ο καθένας, ενώ έχουν βάρος 25 γραμμάρια περίπου. Κατά το τέλος της εμβρυϊκής ζωής, πριν από τη γέννηση βγαίνουν από το εσωτερικό της κοιλιάς, από τους βουβωνικούς πόρους και εγκαθίστανται στην κανονική τους θέση, σ’ ένα σάκο από δέρμα, που ονομάζεται όσχεο. Αν ο ένας ή οι δυο όρχεις δεν κατέβουν μέχρι το όσχεο μέχρι τη γέννηση ομιλούμε για κρυψορχία, ετερόπλευρη ή αμφοτερόπλευρη.
Οι όρχεις επιτελούν δυο λειτουργίες: α) παράγουν ανδρικές ορμόνες (κύρια ορμόνη η τεστοστερόνη), β) παράγουν σπερματοζωάρια. Προβλήματα ανάπτυξης, καθόδου των όρχεων μπορούν να σχετίζονται με προβλήματα γονιμότητας ή σεξουαλικότητας κατά την ενήλικη ζωή. Οι όρχεις προέρχονται από τις αρχέγονες γονάδες του εμβρύου, αυτές βρίσκονται στο ύψος και στη θέση περίπου των νεφρών. Στη συνέχεια και στη διάρκεια της ολοκλήρωσης, της ανάπτυξης του εμβρύου, οι όρχεις κατέρχονται διαμέσου των βουβωνικών πόρων. Εγκαθίστανται λοιπόν στο όσχεο, στην τελική τους θέση. Η κάθοδος αυτή των όρχεων, η εγκατάστασή τους έξω από την κοιλιά, που σημειωτέον πρέπει να έχει ολοκληρωθεί με τη γέννηση του εμβρύου, είναι υψίστης – αποφασιστικής σημασίας για την ανάπτυξη της σπερματογένεσης. Τούτο οφείλεται στο γεγονός ότι η θερμοκρασία των όρχεων μέσα στο όσχεο είναι κατά 2ο C περίπου χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του εσωτερικού της κοιλιάς, πράγμα που έχει αποδειχθεί ότι αποτελεί βασική προϋπόθεση για τη σπερματογένεση. Όρχεις που παραμένουν σε ενδοκοιλιακή ή βουβωνική θέση πέρα από το 5ο έτος της ηλικίας του παιδιού δεν αναπτύσσουν ποτέ σπερματογενετική ικανότητα.
Οι όρχεις αποτελούνται εξωτερικά από ένα ισχυρό περίβλημα (ινώδης χιτώνας), ενώ εσωτερικά από πάρα πολλά σπερματικά σωληνάρια που κάνοντας άπειρες περιελίξεις καταλήγουν τελικά στις πύλες του όρχεως, όπου συμβάλλονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας 8–10 ευθέα σωληνάρια, τα οποία βγαίνουν από τον όρχι και μπαίνουν στην κεφαλή της επιδιδυμίδας. Το συνολικό μήκος των σπερματικών σωληναρίων υπολογίζεται περίπου σε 5 χιλιόμετρα. Στο τοίχωμα των σπερματικών σωληναρίων υπάρχει το σπερματικό επιθήλιο, από τα κύτταρα του οποίου με μια διαδικασία διαδοχικών διαιρέσεων, μεταμορφώσεων, σχηματίζονται τα σπερματοζωάρια, που πέφτοντας ελεύθερα πλέον μέσα στον αυλό των σπερματικών σωληναρίων, προωθούνται προς τις πύλες του όρχεως. Ο χρόνος που χρειάζεται ένα σπερματογόνιο για να γίνει σπερματοζωάριο είναι περίπου 74 ημέρες, σε κάποια φάση αυτής της διαδικασίας μειώνεται ο αριθμός των χρωματοσωμάτων των κυττάρων αυτών στο ήμισυ, έτσι ώστε τα σπερματοζωάρια να περιέχουν το μισό αριθμό χρωματοσωμάτων από τα άλλα κύτταρα του σώματος.
Εκτός από την παραγωγή των σπερματοζωαρίων, οι όρχεις έχουν και μια άλλη αποστολή: παράγουν τη γνωστή ανδρική ορμόνη τεστοστερόνη. Η τεστοστερόνη παράγεται από τα λεγόμενα διάμεσα κύτταρα του όρχεως ή κύτταρα του Leydig , τα οποία βρίσκονται έξω από τα σπερματικά σωληνάρια, ανάμεσα στις περιελίξεις τους. Η παρουσίας τεστοστερόνης στον όρχι είναι απολύτως απαραίτητη για παραγωγή σπερματοζωαρίων.
Τα σπερματοζωάρια που προωθούνται μέχρι τις πύλες του όρχεως είναι ακόμα τελείως ανώριμα, δεν έχουν δική τους κινητικότητα, είναι ανίκανα για γονιμοποίηση. Η ωρίμανση των σπερματοζωαρίων γίνεται στη συνέχεια της διαδρομής τους. Τα σπερματοζωάρια που παράγονται στους όρχεις διασχίζουν τις επιδιδυμίδες, που βρίσκονται η καθεμία πάνω από τον σύστοιχο όρχι, για να περάσουν από τους σπερματικούς πόρους, τις σπερματικές ληκύθους, τις σπερματοδόχους κύστεις. Τελικά οι σπερματικοί πόροι καταλήγουν στους εκσπερματικούς πόρους, οι οποίοι περνώντας μέσα από τον προστάτη καταλήγουν στην ουρήθρα.