תא זרע, אצל בעלי-חיים וצמחים מסוימים, הגמטה
(תא המין) הזכרית. תא הזרע נוצר על-ידי מיוזה
(חלוקת הפחתה) ולכן הוא הפלואידי.
בהפריה
תא זרע מתאחד עם ביצית
ונוצרת זיגוטה,
שממנה מתפתח העובר.

תאים בודדים המהווים עובר בראשית התפתחותו, מוקפים בתאי זרע (צילום: mct)
אצל צמחים חסרי-זרע, כמו שרכנים
וטחבים,
תא הזרע, שנקרא גם אנתרוזואיד, קטן ובעל שוטונים המאפשרים לו לנוע במים. תא זה מתפתח באנתרידיום,
שהוא איבר המין הזכרי של הצמחים. אצל צמחים בעלי זרע
הגמטה הזכרית נמצאת בגרגר האבקה.
אצל רוב בעלי-החיים הזרע מיוצר באשכים.
הוא קטן בצורה משמעותית מהביצית, ובניגוד אליה הוא נייד. הזרע מורכב מראש, בו נמצא הגרעין
המכיל את המידע הגנטי,
ושוטון המשמש לתנועה בתווך הנוזלי.
אצל בני האדם, לרוב, רק תא זרע אחד יצליח להפרות ביצה, למרות שמעל ל-300,000,000 תאים משתחררים בכל שפיכה. תא זרע מסוגל לשרוד שלושה ימים בגוף האשה, לאחר ההזדווגות. כמו כן ניתן לשמור את תאי הזרע במצב קפוא במשך חודשים, ואף שנים, בלא לפגום ביכולתם להפרות ביצה.