У кобелей в момент эякуляции увеличивается луковичная часть головки полового члена и заполняет все пространство переднего отдела влагалища. Эрекция вестибулярных кавернозных тел самки ущемляет половой член и тем предотвращает выделение спермы через половую щель наружу, оставляя открытым путь исключительно в матку. У собаки сперматозоиды достигают верхушки рогов матки уже через 25 секунд после начала эякуляции. Яичник заключен в бахромку, поэтому выделившееся яйцо, как правило, попадает непосредственно на нее.
Оплодотворение есть физиологический процесс, заключающийся в слиянии яйца и сперматозоидов, с последующей их ассимиляцией-диссимиляцией. В результате образуется новая клетка -зигота, обладающая двойственной наследственностью.
В отношении собак, как и других млекопитающих, утвердилось положение, что между прозрачной и собственной оболочками протоплазмы яйцеклетки проникает много сперматозоидов. Один из них проникает внутрь яйцеклетки и соединяется с ее ядром. Другие сперматозоиды (наружные) участвуют в подготовке протоплазменных масс к усвоению зародышем.