Ανακαλύφθηκε το 1859 από τον Franz Leydig, ανατόμο από τη Γερμανία, τα κύτταρα Leydig βρίσκονται στους όρχεις δίπλα στους σπερματοσωλήνες, όπου παράγεται σπέρμα στους όρχεις. Γνωστά και ως διάμεσα κύτταρα του Leydig, αυτά τα κύτταρα βρίσκονται μεταξύ άλλων δομών των όρχεων και βοηθούν στη στήριξη αυτών των άλλων δομών και κυττάρων. Παίζουν ζωτικό ρόλο στη διατήρηση των κατάλληλων επιπέδων ανδρικών ορμονών, συμπεριλαμβανομένης της τεστοστερόνης.
Όταν τα κύτταρα Leydig εκτίθενται σε Luteneizing Hormone (LH), η οποία εκκρίνεται από την υπόφυση, παράγουν ανδρογόνα ή ανδρικές ορμόνες, συμπεριλαμβανομένης της τεστοστερόνης, της ορμόνης που καθορίζει τα αρσενικά χαρακτηριστικά στα θηλαστικά και ρυθμίζει την αναπαραγωγική λειτουργία των ανδρών. Οι δυσλειτουργίες σε αυτά τα κύτταρα πιστεύεται ότι είναι η αιτία ορισμένων μορφών υπογονιμότητας. Η ευαισθησία αυτών των κυττάρων στην LH αυξάνεται με την έκθεση στην ωοθυλακιοτρόπο ορμόνη (FSH), η οποία τα αναγκάζει να παράγουν περισσότερους υποδοχείς LH.
Μέσα στα κύτταρα Leydig των ανδρικών αρσενικών μπορούν να βρεθούν οι κρύσταλλοι του Reinke, μικροί κρύσταλλοι σε σχήμα ράβδου κατασκευασμένοι από πρωτεΐνη. Ο σκοπός αυτών των κρυστάλλων είναι αβέβαιος, αλλά εμφανίζονται μόνο σε ανθρώπους και φαίνεται να εμφανίζονται σε μεγαλύτερες ποσότητες σε ηλικιωμένους άνδρες, οδηγώντας μερικούς να πιστεύουν ότι είναι υποπροϊόν μιας εκφυλιστικής διαδικασίας που σχετίζεται με τη γήρανση. Φαίνεται ότι δεν έχουν καμία συμβολή στην παραγωγή ανδρογόνων ή τεστοστερόνης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίηση των κυττάρων Leydig εύκολα κατά την παρακολούθηση των όρχεων σε μικροσκόπιο.
Περιστασιακά, ένας όγκος κυττάρων Leydig αναπτύσσεται μέσα στους όρχεις. Αυτοί οι τύποι όγκων είναι πολύ σπάνιοι και συνήθως είναι καλοήθεις, αν και μπορούν να οδηγήσουν σε υπερβολική παραγωγή τεστοστερόνης. Εμφανίζονται συχνότερα σε νεαρούς άνδρες και ένα κοινό σύμπτωμα είναι η εμφάνιση υπερβολικών ανδρικών χαρακτηριστικών. Σε σπάνιες περιπτώσεις, όταν αυτός ο τύπος όγκου εμφανίζεται σε γυναίκες, τα συμπτώματα περιλαμβάνουν την αρρενοποίηση ή την εμφάνιση δευτερογενών ανδρικών χαρακτηριστικών φύλου σε γυναίκα ασθενή.
Ένας όγκος κυττάρων Sertoli-Leydig περιλαμβάνει κύτταρα Leydig καθώς και κύτταρα Sertoli, υποστηρικτικά κύτταρα που παίζουν ζωτικό ρόλο στην ανάπτυξη των σπερματοζωαρίων εντός των όρχεων. Τα συμπτώματα είναι παρόμοια με εκείνα των κανονικών όγκων Leydig, αλλά περίπου το ένα τέταρτο των όγκων των κυττάρων Sertoli-Leydig είναι κακοήθεις. Η θεραπεία συνήθως περιλαμβάνει χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεση του όγκου, με προσοχή για τη διατήρηση της γονιμότητας του ασθενούς όταν είναι δυνατόν, αν και οι κακοήθεις όγκοι αντιμετωπίζονται πιο επιθετικά και ενδέχεται να περιλαμβάνουν αφαίρεση των όρχεων και επακόλουθη ακτινοθεραπεία. Η πρόγνωση είναι καλή στις περισσότερες περιπτώσεις, επειδή οι όγκοι τείνουν να αναπτύσσονται πιο αργά από πολλούς άλλους κακοήθεις όγκους.