Pada tumbuhan berbiji dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae, dan pembuahan ganda pada Angiospermae.
1. Pembuahan Tunggal pada Gymnospermae
Serbuk sari akan sampai pada tetes penyerbukan (ujung putik). Kemudian dengan mengeringnya tetes penyerbukan, serbuk sari yang telah jatuh di dalamnya akan diserap masuk ke ruang serbuk sari melalui mikrofil. Serbuk sari ini kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari yang kemudian bergerak ke ruang arkegonium. Setelah sampai di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap dan kedua sel spermatozoid lepas ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan, sehingga spermatozoid dapat berenang di dalamnya. Pada ruang arkegonium terdapat sejumlah sel telur yang besar. Tiap sel telur bersatu dengan satu spermatozoid, sehingga pembuahan pada Gymnospermae selalu mengasilkan zigot yang kemudian tumbuh dan berkembang menjadi embrio.
Pembuahan tunggal seperti ini misalnya terjadi pada pohon Pinus.
2. Pembuahan Ganda pada Angiospermae
Urutan atau langkah pembuahannya:
- Perkembangan serbuk sari
Serbuk sari yang jatuh di kepala putih terdiri atas satu sel dengan dua dinding pembungkus, yaitu: eksin (selaput luar) dan intin (selaput dalam). Eksin pecah, kemudian intin tumbuh memanjang membuat buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari ini akan tumbuh menuju ke ruang bakal biji. Bersamaan dengan ini inti sel serbuk sari membelah menjadi 2. Inti generatif membelah lagi menjadi dua inti generatif atau spermatozoid.
- Pembentukan sel telur
Di dalam ruang bakal biji sel induk, megaspora (megasporosit/makrosporosit) membelah secara meiosis menjadi 4 sel. Tiga di antaranya mati dan yang satu tumbuh menjadi sel megaspora/makrospora (inti kandung lembaga primer). Inti sel megaspora ini selanjutnya membelah mitosis 3x sehingga terbentuklah 8 inti. Ke-8 inti tersebut masing-masing akan terbungkus membran sehingga menjadi sel yang terpisah. Berikutnya, 8 sel tersebut membentuk formasi di dalam bakal biji. Tiga sel menempatkan diri di bagian atas bakal biji disebut antipoda. 3 sel menempatkan diri berdekatan di bagian bawah dekat mikrofil. Dua sel yang tersisa bergerak ke tengah bakal biji dan bersatu melebur membentuk inti kandung lembaga sekunder sehingga menjadi sel yang diploid (2n).
Jika terjadi pembuahan, inti generatif 1 membuahi ovum membentuk zigot, sedangkan inti generatif 2 membuahi inti kandung lembaga sekunder menghasilkan endosperm (3n) sebagai cadangan makanan untuk zigot. Inilah yang dinamakan pembuahan ganda. Sementara itu inti vegetatif akan mati setelah sampai di bakal biji.
