发情母牛配种后，精子进入卵子，与卵子结合形成合子（即早期胚胎）的复杂生理过程，叫做受精。首先精子和卵子在受精前有一生理成熟过程。精子进入母牛生殖道后，在形态和生理生化方面经过某些变化之后，才能获得受精能力，这一过程称为精子获能。精子获能先在母肉牛子宫内进行，最后再输卵管内完成。卵子排出后到达输卵管壶腹部时，也经历了类似精子获能的生理成熟过程。只有当精子和卵子完成其生理成熟过程，具有受精能力后，彼此相遇结合，将各自带有的双亲遗传物质的两性细胞结合在一起，彼此相遇结合，将各自带有的双亲遗传物质的两性细胞结合在一起，才完成受精过程，形成合子。
  受精作用能否顺利完成，不仅取决于精子和卵子本身的成熟程度及其受精能力，还取决于母体发情时所创造的内在环境条件。其受精过程，是精子依次穿过卵子外层的放射冠、透明带和卵黄膜进入卵黄。随后精子形成雄原核、卵子形成雌原核，两个原核同时发育一个阶段后才开始合并，使两性原核各半数的染色体合并成一组，即形成了具有双亲遗传性的新细胞—合子。到此，受精过程结束。受精过程所需的时间，由精子进入卵子到合子形成，肉牛为20~24小时。