精子形态复杂多样，已描述过的精子形态至少有70余种，但在实际工作中可将所见到的精子细胞分为正常型、未成熟型、小型、大型、无定形以及楔形等几种。
正常精子也存在小头、大头、圆头、尖头等生理变异，正常精子还包括幼稚型和朽迈型精子。幼稚精子有小头、头部有附加帽或体部有附加物等表现，朽迈型精子头部的胞浆内出现斑点，头部全部着色，头部不着色等表现。一些研究表明，任何个体的精子形态图谱是相当恒定的。精子形态学特征的任何变异都反映了睾丸受损害，如病毒感染，温度过高，辐射作用和化学药物作用等。精液中未成熟精子如超过2%-3%则提示睾丸受损害，这些不成熟精子在睾丸受损害，特别是病毒感染后的2-3周内即可出现在精液中。不成熟精子常伴有无定形精子和楔形精子出现。Snerin等以为，精液的细胞形态学分析是猜测男性生养力的一个较为稳定可靠的指标。
正常精子：头部为卵圆形，头长3-5μm，宽2-3μm，体长7-8μm，尾长45μm。HE染色时头部呈紫色，尾部呈灰色或紫色。
大卵圆头精子：精子头比正常略大，头长超过5μm，宽超过μm，体尾与正常精子相同。
小卵圆头精子：精子头略小于正常，头长3μm，宽约2μm。
尖头精子：精子头长宽比例加大。头呈锥形，长超过7μm，宽约3μm。
梨形头精子：精子头在中段，上端呈水珠状，似梨形，体尾部外形正常。
无定形精子：精子头奇形怪状，难于回类，如可为哑铃状，子弹头形等。
双头精子：两个精子头，一个体和尾。
精子体部异常：精子尾呈卷曲状，半截尾或双尾等。
含胞浆小滴的异常精子：胞浆小滴是细胞发育过程中的残余体，其胞浆小滴至少有头部一半大小，并与头部中段或尾部相连。
未成熟的生殖细胞：这类细胞尚未完成其发育过程，精液中常见的各种脱落的生殖细胞及其他细胞有下列几种：精原细胞，低级精母细胞，次级精母细胞及精子细胞。
