Pembuahan (fertilisasi) adalah peristiwa peleburan sel kelamin jantan (sperma) dengan sel kelamin betina (ovum).Proses ini hanya dapat terjadi antara bunga yang sejenis.Pada tumbuhan biji pembuahan terjadi diruang bakal biji.Bagaimana prosesnya?
Proses pembuahan pada tumbuhan biji :
1.Setelah penyerbukan,kepala putik menghasilkan cairan gula untuk memberi makan serbuk sari yang melekat.
2.Mula2 dinding serbuk sari mengembang,kemudian dinding luar serbuk sari pecah,sedangkan dinding sebelah dalam melengkung kedalam menembus kepala putik,kemudian membentuk buluk serbuk sari atau tabung serbuk sari menuju ke inti sel telur didalam bakal biji melalui celah kecil yang disebut mikrofil.
3.Selama perjalanan serbuk sari didalam tabuk sari menuju bakal biji,terjadi beberapa perubahan.Inti sel serbuk sari membelah menjadi dua,yaitu inti vegetatif dan generatif.Inti vegetatif berfungsi untuk mengatur pertumbuhan tabung serbuk sari sehingga mencapai mikrofil dan setelah itu inti vegetatif mati.Sedangkan inti generatif membelah lagi menjadi dua inti sperma,dua inti sperma ini akan masuk keruang bakal biji mikrofil.
4.Di dalam ruang bakal biji/kandung lembagapun terjadi proses untuk membentuk sel telur(ovum).Sel induk megaspora mengalami pembelahan miosis menghasilkan satu sel megaspora dan 3 sel lainnya berdegenerasi.Selanjutnya sel megaspora (kandung embrio muda) mengalami pembuahan (mitosis) tiga kali yang menghasilkan 8 inti sel telur,yaitu :1.Inti sel telur,2 inti sinergid,3 amtipoda dan 2 inti kandung lembaga primer (kemudian bersatu membentuk inti kandung lembaga sekunder) yang bersifat diploid(2n).Inti sel di apit inti sinergid dan letaknya dekat mikrofil.Dan inti kandung lembaga primer terletak ditengah,di antara sel telur dan antipoda.
5.Selanjutnya inti sperma satu membuahi sel telur membentuk zigot (lembaga).Peristiwa pembuahan ini disebut pembuahan pertama.Zigot kemudian tumbuh menjadi embrio,sedangkan inti sperma yang kedua melebur dengan inti lembaga kandungan sekunder membentuk endoperm yang bersifat triploid(3n).Peristiwa pembuahan ini disebut pembuahan kedua.Endosperm merupakan cadangan makanan bagi lembaga atau embrio.Karna pembuahan terjadi dua kali,maka proses pembuahan pada tumbuhan biji sering disebut dengan pembuahan ganda.
6.Setelah pembuahan selesai maka,maka benang sari,mahkota dan kelopak bunga akan layu dan gugur.Sedangkan bakal biji akan berkembang menjadi dinding yang di lindungi oleh dinding bakal buah dan bakal buah berkembang menjadi buah.