El esperma de los erizos de mar puede obtenerse en grandes cantidades, ya que los erizos de mar, al igual que muchos invertebrados marinos, realizan un desove al voleo, es decir, liberan grandes cantidades de gametos en el agua del mar. El semen sin diluir contiene una gran cantidad de espermatozoides, ¡hasta 1010 – 1011 células/ml! 
Un macho de Arbacia punctulata desovando su semen blanquecino. Imagen cortesía de Thomas Gensch, Forschungszentrum Jülich.
Los espermatozoides nadan mediante un prominente flagelo, compuesto por un núcleo de microtúbulos, cuyo deslizamiento es impulsado por la dineína flagelar. Este conjunto de microtúbulos y proteínas motoras y enlazadoras asociadas se conoce como axonema. La parte central del espermatozoide contiene un conjunto prominente de mitocondrias, que son necesarias para producir enormes cantidades de ATP, cuya hidrólisis impulsa los cambios conformacionales de la dineína flagelar que median el deslizamiento de los microtúbulos. 
Imagen cortesía de Thomas Gensch, Forschungszentrum Jülich.
La mayoría de los flagelos, al igual que los cilios, tienen una estructura característica de «9+2», es decir, dos microtúbulos singulares centrales están rodeados por nueve microtúbulos dobles exteriores. Los brazos de dineína exterior e interior se deslizan a lo largo de cada microtúbulo de doblete exterior. El siguiente diagrama muestra cómo los microtúbulos de doblete interiores y exteriores del axonema están conectados a la dineína. 
Estructura interna del axonema. Adaptada de una imagen cortesía de Takashi Ishikawa, Instituto Federal Suizo de Tecnología, Zúrich.
Los espermatozoides de los erizos de mar mueven sus colas con un movimiento helicoidal, como se muestra en esta animación.
Animación cortesía de Sea Urchin Embryologysite.
Por último, como muestra la película de abajo, la flexión flagelar y el deslizamiento de los microtúbulos pueden examinarse analizando los movimientos de pequeñas cuentas colocadas a lo largo de la superficie de un flagelo tratado con detergente. Las cuentas se separan cuando pasa la onda de flexión flagelar, lo que indica que la flexión flagelar está mediada por el deslizamiento de los microtúbulos.
Descripción: Este espermatozoide de erizo de mar fue tratado con detergente para eliminar la membrana celular, y luego transferido a una solución que contenía una concentración relativamente baja de MgATP, para reactivar la flexión de su flagelo. Antes de la reactivación, los espermatozoides fueron expuestos a una suspensión de perlas de oro de 40 nm. Algunas de estas perlas se adhieren a los microtúbulos exteriores del doblete que componen el axonema flagelar. En este caso, dos perlas se unieron a los microtúbulos del doblete en lados opuestos del flagelo. A medida que el flagelo se dobla, el deslizamiento entre estos microtúbulos de doblete queda demostrado por el movimiento de las dos cuentas. Película por cortesía de Charles Brokaw, California Institute of Technology.