顶体覆盖于精子头部细胞核前方，是介于核与质膜间的囊状细胞器。其本质是来源于高尔基体的特化的溶酶体，外包单层膜，呈扁平囊状，内含糖蛋白和多种水解酶，是顶体反应相关复合酶系的储存场所。例如，透明质酸酶的主要作用是溶解卵丘细胞间的透明质酸，使卵丘细胞分散，精子得以通过这些细胞间隙；放射冠分散酶能使放射冠的细胞松解；顶体素以酶原形式存在于顶体内，称前顶体素，只有经过顶体反应才激活形成顶体素，具有溶解卵透明带作用；芳基硫酸脂酶有溶解卵黄膜的作用。此外，还含有脂酶和唾液酸苷酶等。

顶体反应过程如下：精子进入阴道或子宫后，穿越子宫和输卵管峡，最后进入输卵管壶腹，在这一过程中精子获能，具备了与次级卵母细胞结合的能力。获能精子与卵子透明带相互识别并结合，透明带诱导精子产生顶体作用，使精子释放顶体酶，水解局部透明带，形成一个隧道，精子随即进入卵周腔与次级卵母细胞相接触，进而产生精卵相互作用。顶体反应从细胞生物学来说是特殊的胞吐现象。在顶体反应过程中，精子的顶体外膜与细胞膜发生多位点融合并破孔，从而将顶体内容物释放至胞外。

一般认为，顶体反应为三阶段模式：①第一阶段（顶体反应初期）。顶体内容物膨胀，使得精子细胞膜与顶体外膜之间的空间变得更加狭窄，细胞膜与顶体外膜充分靠近，继而发生细胞膜与顶体外膜的多点结合。②第二阶段（顶体反应中期）。细胞膜与顶体外膜的融合处破裂，融合的细胞膜与顶体外膜形成杂合膜泡，此时顶体同感破裂口与精子外部相通，顶体内水解酶通过破裂口扩散至精子头表面。③第三阶段（顶体反应后期）。随着反应进展，杂合膜泡逐渐脱落、丢失，顶体内膜暴露，并延伸至赤道段，但与顶体内膜相连的部分顶体外膜仍留在原处，其外缘与赤道段的细胞膜融合，使顶体内膜与细胞膜相连。

顶体反应的生理意义在于释放出顶体内的大量水解酶，使精子借此突破次级卵母细胞外部的屏障——卵丘细胞层和透明带，从而到达卵间隙，便于和次级卵母细胞接触。顶体反应激活精子与次级卵母细胞融合的功能，释放的内容物中可能有某些物质转移并吸附于赤道段和顶体后区细胞膜表面，获得了甘露糖蛋白结合活性，使得该区域能首先与次级卵母细胞膜识别和融合。