Komórka Sertoliego to wysoce wyspecjalizowana komórka znajdująca się w jądrach. Odgrywa ważną rolę w rozwoju i dojrzewaniu plemników lub plemników w jądrach, w procesie zwanym spermatogenezą. Ponieważ komórka Sertoliego działa głównie w celu wspomagania rozwoju plemników w procesie ich dojrzewania, czasami nazywa się ją komórką pielęgniarską. Oprócz wydzielania wielu ważnych hormonów i innych substancji wyzwalających prawidłowy rozwój, komórka Sertoli zużywa również nadmiar materiału pozostawionego po zakończeniu rozwoju plemników. Inną funkcją komórki Sertoliego jest kontrolowanie przepływu hormonów, składników odżywczych i substancji chemicznych do kanalików nasiennych.
Spermatogeneza to złożony proces, który rozpoczyna się w kanaliku nasiennym, strukturze jądra. W tej strukturze wytwarzane są komórki Sertoliego, które wyścielają wnętrze kanalików. Są one aktywowane przez hormon folikulotropowy (FSH), który oddziałuje z receptorami FSH na komórkach Sertoliego. Pełny proces spermatogenezy u mężczyzny trwa około 64 dni. W trakcie rozwoju plemników komórka Sertoliego wyzwala kilka faz wzrostu poprzez wydalanie pewnych substancji. Na przykład spermatogeneza zaczyna się, gdy komórki Sertoliego wydzielają białko zwiększające stężenie testosteronu w kanalikach nasiennych.
Dojrzewanie wyzwala początek spermatogenezy, a proces ten trwa przez całe życie samca. Ogólna produkcja plemników ma tendencję do zmniejszania się wraz z wiekiem, ale u zdrowych osobników nigdy się nie zatrzymuje. Liczba dostępnych plemników, ich ruchliwość oraz ogólna płodność osobnika są determinowane sprawnością i prawidłowym funkcjonowaniem spermatogenezy. Podczas spermatogenezy komórki zarodkowe, które są komórkami, z których ostatecznie wyrastają dojrzałe plemniki, w rzeczywistości przemieszczają się wzdłuż komórek Sertoliego w miarę ich rozwoju.
Jedną z postaci niepłodności specyficznie związanej z komórką Sertoliego jest zespół tylko komórek Sertoliego. W tym stanie kanaliki nasienne zawierają wyłącznie komórki Sertoliego, co uniemożliwia wytwarzanie plemników przez jądra. Stan ten jest zwykle diagnozowany, gdy mężczyźni, którzy martwią się o swoją płodność, są testowani i okazuje się, że nie mają plemników w wytrysku. Zespół komórek Sertoliego występuje bardzo rzadko, a przyczyna jest nieznana.
Komórki Sertoliego nie są zdolne do samodzielnego rozmnażania się, a po rozpoczęciu spermatogenezy u dorastającego mężczyzny organizm nie wytwarza już komórek Sertoliego. Opracowano jednak techniki hodowli komórek w warunkach laboratoryjnych. Niektóre formy niepłodności u ludzi można leczyć za pomocą tych komórek.