На рыльце пестика через некоторое время сифоногенная (вегетативная) клетка пыльцевого зерна начинает формирование пыльцевой трубки. Благодаря ее росту по столбику пестика ядро сифоногенной клетки и два спермия достигают завязи и проникают в семязачаток через микропиле. Содержимое пыльцевой трубки изливается внутрь одной из синергид, которая при этом разрушется. Вторая синергида впоследствии тоже отмирает. Далее при один из спермиев сливается с яйцеклеткой и образуется диплоидная зигота. А после слияния второго спермия с центральным ядром зародышевого мешка возникает триплоидное ядро будущей запасающей ткани – эндосперма. Впервые этот процесс, свойственный исключительно цветковым растениям наблюдал русский ученый Сергей Гаврилович Навашин в 1898 г. на 2 видах — лилии (Lilium martagon) и рябчике (Fritillaria orientalis).
Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в том, что материнский спорофит формирует ткань, обеспечивающую питание зародыша, и происходит это только после оплодотворения.