การปฏิสนธิของพืชดอก (Fertilization) เป็นกระบวนการสร้างผลและเมล็ด ที่จะเจริญเป็นต้นใหม่ต่อไป
เมื่อพืชดอกเจริญเติบโตเต็มที่ จะเริ่มผลิตดอกไม้เพื่อเป็นเซลล์สืบพันธุ์ในการขยายพันธุ์ต่อไป ภายในดอกจะมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ โดยเกสรตัวผู้สร้างเซลล์สืบพันธุ์ตัวผู้หรือละอองเรณูเก็บไว้ในอับละอองเรณู (Pollen) ส่วนเกสรตัวเมียจะมีรังไข่ ซึ่งภายในมีไข่ (Ovule) ทำหน้าที่เก็บเซลล์สืบพันธุ์ตัวเมียไว้ (เพิ่มเติม: โครงสร้างของดอกไม้) การปฏิสนธิของพืชดอก มีลำดับขั้นตอน ดังนี้
1. การถ่ายละอองเรณู (Pollination) คือ กระบวนการที่ละอองเรณูไปตกลงบนยอดเกสรตัวเมีย อาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ละอองเรณูปลิวไปตามแรงลมแล้วไปตกลงบนยอดเกสรตัวเมีย หรืออาจเกิดการที่ตัวกลางในการผสมเกสร เช่น แมลงผสมเกสรชนิดต่างๆ สัตว์ปีก หรือเกิดจากความตั้งใจของมนุษย์ การถ่ายละอองเรณูเกิดได้ 2 ลักษณะ คือ การถ่ายละอองเรณูในดอกเดียวกัน (Self Pollination) และการถ่ายละอองเรณูข้ามดอก (Cross Pollination)
การถ่ายละอองเรณูในดอกเดียวกัน: การถ่ายละอองเรณูภายในต้นเดียวกัน เช่น การถ่าย ละอองเรณุในดอกกล้วยไม้ชนิดหนึ่งมีกลิ่นคล้ายผึ้งตัวเมีย ทำให้ผึ้งตัวผู้ มาดูดกินน้ำหวานและได้ถ่ายละอองเรณูให้ดอกอื่นๆ แต่ถ้าไม่มีผึ้งมา เกสรตัวผู้ก็อาจจะโค้งลงมา และมีการถ่ายละอองเรณูในดอกเดียวกันได้
การถ่ายละอองเรณูข้ามดอก: การถ่ายละอองเรณูข้ามต้นเป็นการถ่ายละออง เรณูจากพืชต้นหนึ่งไปยังอีกต้นหนึ่งที่ชนิดเดียวกัน ถ้าเป็นพืชต่างชนิดกันจะไม่ สร้างหลอดละอองเรณู ละอองเรณูถูกพาไปโดยลม หรือแมลงที่ไปกินน้ำหวาน ในดอกไม้
(อ่านเพิ่มเติม: 9 วิธีที่คุณจะช่วยรักษาแมลงผสมเกสรไว้ในสวนของคุณ)
2. การปฏิสนธิ (Fertilization) คือกระบวนการที่เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (ละอองเรณู) ผสมกับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (ไข่อ่อน) เมื่อเกิดการถ่ายละอองเรณู ละอองเรณูจะตกอยู่ที่บริเวณ stigma ซึ่งจะมีสารกึ่งเหลวคอยดักจับเรณูไว้ เมื่อมีสภาพที่เหมาะสม ละอองเรณูจะงอกและมีการเจริญของท่อเรณูเพื่อเข้าไปผสมกับเซลไข่ (egg cell) โดยภายในท่อเรณูจะมีสเปิร์มอยู่ 2 ชนิด ทำ ให้เกิดการผสม 2 ครั้ง (double fertilization) คือสเปิร์ม 1 อันจะผสมกับไข่ได้เป็น zygote ซึ่งจะพัฒนาต่อไปเป็นต้นอ่อน (embryo) ส่วนสเปิร์มอีกหนึ่งชนิดจะผสมกับ polar nuclei ได้เป็น endosperm ทำหน้าที่เป็นอาหารสะสมให้กับต้นอ่อน แต่ในพืชบางชนิดอาหารสะสมให้ต้นอ่อนเกิดจากเนื้อเยื่อที่อยู่ในรังไข่ (nucellus) หรือ perisperm
การผสมซึ่งเกิดจากการผสม 2 ครั้งนี้เรียกว่า การปฏิสนธิซ้อน (Double Fertilization) ซึ่งพบเฉพาะในพืชดอกเท่านั้น หลังจากปฏิสนธิแล้วนิวเคลียสที่ได้รับผสมจะเกิดส่วนประกอบต่างๆ ของพืชดังนี้
รังไข่ (ovary) เจริญเป็น ผล
ผนังรังไข่ (ovary wall ) เจริญเป็น เปลือกและเนื้อของผลไม้
ออวุล (ovule) เจริญเป็น เมล็ด
ไข่ (egg ) เจริญเป็น ต้นอ่อนอยู่ภายในเมล็ด
โพลาร์นิวเคลียส (polar nucleus ) เจริญเป็น เอนโดสเปิร์ม
เยื่อหุ้มออวุล (integument ) เจริญเป็น เปลือกหุ้มเมล็ด
สำหรับส่วนประกอบอื่นๆ ของดอกจะเหี่ยวแห้งและสลายตัวไป การปฏิสนธิซ้อนของพืชดอกมีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากเป็นการสร้างอาหารให้แก่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น ผลไม้ที่เราใช้รับประทานก็เกิดมาจากการปฏิสนธิ อาหารพวกข้าว ข้าวโพด ก็เป็นส่วนของเอนโดสเปิร์ม อาหารในเมล็ดถั่วหลายชนิดก็เป็นอาหารที่สะสมอยู่ในใบเลี้ยงของเอมบริโอของถั่ว
