Для оплодотворения необходимо наличие половых клеток: мужских - спермиев и женских - яйцеклеток. Яйцеклетка находится в зародышевом мешке, который возникает в середине семенного зачатка. Спермии образуются в пыльцевых зернах, при попадании пыльцы на рыльце пестика он прорастает пыльцевой трубкой, которая проникает в зародышевый мешок через отверстие в покровах семенного зачатка (пилковхид). Два спермия по пыльцевой трубке попадают в зародышевый мешок, происходит оплодотворение - слияние мужской (спермия) и женской (яйцеклетки) половых клеток. В цветочных растений два спермия: один сливается с яйцеклеткой и образуется зигота, второй - с центральной клеткой зародышевого мешка. Такое оплодотворения получил название двойного. Зигота дает начало зародышу, а центральная клетка после слияния образует вторичный эндо-спермы (запас питательных веществ). Открыл двойное оплодотворение профессор Киевского университета С. Г. Навашин.

После оплодотворения образуется семя, которое содержит зародыш, эндосперм и покрыта кожицей (образовалась из покровов семенного зачатка). Иногда вместо эндосперма запасные питательные вещества откладываются в семядолях (горох, тыква) и других частях (щирица, куколь). Стенки завязи превращаются в оплодень.