演化趋势总的趋势是由具鞭毛的游动精子，逐渐简化成不具鞭毛的精细胞。精子的活动方式也由靠鞭毛游动到借花粉管输送精子。如低等维管植物的受精作用，必须在具备一定水分的条件下进行。这在一定程度上反映了藻类植物的水生习性。而苏铁和银杏精子，虽然保持藻类和低等维管植物具鞭毛的特点，但精子已过渡到借助花粉管输送。到了裸子植物的松杉类和被子植物，精子的移动则摆脱了水分条件的限制，完全靠花粉管输送。一个尚无解释的现象是所谓变异型精子的产生。
在哺乳类（包括人类）、鸟类、两栖类、鱼类、昆虫和环节动物，同一个体中，不是由于退化或病理的原因，除典型的精子而外，还产生特小、特大、或者甚至不只一条鞭毛的变异型。海产和淡水前鳃类（软体动物）的变异型精子的形状与正常的完全不同。共同特点是缺乏鞭毛，但是其形状却相差悬殊。这种精子在无脊椎动物中分布很广。有的，如低等甲壳类的精子，是圆球状或带状，比典型精子更象一个细胞。有的则长出许多细而长的突起，可能有助于附着，使其在孵化腔中不至被水流冲掉；高等甲壳类的精子形状较为复杂，除细长的突起外，还有几丁质的囊。线虫纲动物的非典型精子比较简单的象变形虫，马副蛔虫的精子则具有独特的晶状体。由于非典型精子大多形状简单，使人容易认为它们是停留在精子形成的早期阶段。但是经过比较研究，例如在有些精子中仍然可以看到中心粒以及由此生出的鞭毛（虽然未长出体外）。一般认为，这种简单形状是退化而来的次生性状。
