Testisin intestisiyumunu kan damarları, lenfatikler, fibroblastlar, makrofajlar, mast hücreleri ve Leydig hücreleri oluşturur. Makrofajların Leydig hücreleri ve diğer parankimal hücrelerin fonksiyonlarında rolleri vardır.

Leydig hücreleri toplam testis volümünün yaklaşık %5-12'sini oluşturur. Genç bir erkekte ortalama 700 milyon Leydig hücresi bulunur. Leydig hücrelerinin prekürsör hücrelerden farklılaşmasında LH ve testis içindeki parakrin faktörler etkili olurlar. Örneğin insulin-like growth factor-I (IGF-I) Leydig hücrelerinde androjen yapımını uyarmaktadır.

Vücutta bulunan testosteronun %95'i testislerde, Leydig hücreleri içinde kolesterolden sentezlenerek yapılır. Kolesterol ise ya dolaşımdan gelir ya da Leydig hücreleri içerisinde yeniden sentezlenerek (de novo sentez) oluşturulur veya hücre içindeki lipid damlacıklarında bulunan kolesterol esterlerinden kaynaklanır.

Kolesterolün hücre içinde de novo sentezi endoplazmik retikulumda gerçekleşir. Steroid öncülü asetatlar sitoplazmadan endoplazmik retikulum içine girerek bu reaksiyonu başlatırlar. HMG-CoA enzimi yardımıyla önce squalane ve bundan da lanosterol yapılır. Lanosterol'den oluşan kolesterol kolesterol bağlayıcı proteine (CBP) bağlanarak sitoplazmadaki kolesterol havuzuna taşınır. Her üç durumda da, Leydig hücresi içinde metabolik olarak aktif kolesterol havuzunda toplanan kolesterol sonuçta mitokondriye nakledilir. Burada "P-450 yan zincir klivaj enzimi" tarafından pregnenolone ve C6 isocaproaldehyde'e dönüşür. Pregnenolone, pregnenolon bağlayan protein vasıtasıyla mitokondriden dışarı çıkarak düz endoplazmik retikulum içine taşınır, burada testosteronu oluşturur. Oluşan testosteron ise endoplazmik retikulumdan sitoplazma içine, buradan da hücre dışına taşınarak, kanda testosteron bağlayıcı proteine bağlanır. Testosteronun hücre dışına çıkarılması ve burada tutulması albumin, androjen bağlayan protein (ABP) ve testosteron-estradiol bağlayan protein gibi Leydig hücresi dışında bulunan bağlayıcı proteinler tarafından gerçekleştirilir.

Leydig hücrelerinde testosteron yapımı primer olarak LH'a bağımlı olarak gerçekleşir. Hücre içine LH'nın girişi reseptör aracılığı ile olur. Hücre içinde LH; ya kolesterolün mitokondri içine taşınmasına ya da kolesterolün P-450 yan zincir klivaj enzimine bağlanmasına yarar. LH dışında FSH, prolaktin, LH-RH, inhibin, aktivin, epidermal growth faktör (EGF), IGF-I, transforming growth faktör b, prostaglandinler ve adrenerjikler gibi başka otokrin ve parakrin faktörler de Leydig hücrelerinde LH'ya bağımlı steroidogenezin gerçekleşmesinde rol alırlar. Diğer yandan, östrojenler ve androjenlerin Leydig hücrelerindeki steroidogenezi inhibe edici rolleri de vardır.

Kanda testosteron düzeyi yaşam dönemlerine göre farklılıklar gösterir. Hayat boyunca testosteron en üst seviyelerine 3 dönemde yükselir: i) gebeliğin 12-18. haftaları arasında; ii) doğumdan sonra 2 aylıkken ve iii) puberte ile birlikte 2 ile 3. dekadlarda. Puberte öncesinde en düşük seviyelerinde seyreder. Ayrıca mevsimsel ve gün içi değişiklikleri de vardır. Sonbaharda yükselir, ilkbaharda ise düşer. Gün içinde ise sabahları en yüksek düzeyine ulaşırken, akşama doğru düşer. Saatlere göre değerlendirildiğinde de testosteronun yaklaşık 2 saat aralıklarla yükselme ve alçalmalar gösterdiği dikkat çeker.

Testosteronda hayat boyunca gözlenen yükselmeler, vücutta eş zamanlı olarak androjenik gelişmeyi uyarmaktadır. Fötal dönemdeki yükselmesi genital sistemin gelişmesini uyarırken, doğumu takiben görülen yükselme pubertede gelişim gösterecek androjen bağımlı organların gelişmesini, ve erişkindeki yükselmesi ise maskülinizasyonun tamamlanmasını ve sürdürülmesini sağlamaya yöneliktir.