Acción y efecto de fertilizar. Se aplica a cualquier labor, incorporación de abono o enmiendas, efectuada con el fin de aumentar o restablecer la fertilidad de un suelo.
En biología, la unión de los gametos masculinos y femeninos (células reproductoras) durante el proceso de reproducción sexual para formar un cigoto. Incluye la fusión de los gametos a nivel del núcleo (cariogamia) y del citoplasma (plasmogamia). Como cada gameto contiene sólo la mitad del número correcto de cromosomas, y la consiguiente formación del cigoto, deriva de una célula con el número correcto de cromosomas. En los animales, el proceso afecta a la fusión del núcleo de un espermatozoide y un óvulo. En muchos animales acuáticos, por ejemplo los peces, esto tiene lugar en el agua que les rodea, en la que se derraman los gametos. En muchos animales terrestres, como los insectos y muchos mamíferos, tiene lugar dentro del cuerpo de la hembra, en el que el macho introduce el esperma.
En botánica, en las plantas con flor, tras la polinización, los granos de polen producen un tubo del polen que crece hasta llegar al órgano reproductor femenino (carpelo), donde se fusionan los gametos. En la autofertilización, los gametos masculino y femenino derivan del mismo individuo; es común entre muchas especies cultivadas, como son el trigo y la avena (autogamia). Sin embargo es una forma de intracruzamiento, y no conlleva la mezcla del material genético, y la descendencia puede perder vigor y resultar menos fuerte que la que resulta del entrecruzamiento. En el entrecruzamiento de la fertilización cruzada, alogamia en las plantas, los gametos derivan de diferentes individuos; en las plantas, el polen viene de otra flor, pero puede ser de la misma o de otra planta.