皮质反应（cortical reaction）是指精子接触卵表面以及穿入卵时，卵细胞质表层所发生的一系列变化过程。

当精子与卵质膜接触时，皮质颗粒首先在该处与质膜融合，发生破裂和胞吐，然后胞吐现象逐渐向卵的四周扩散，即发生所谓的皮质反应（cortical reaction）。其意义是改变卵质膜和 ZP 的特性，以阻止多精子受精。由于精子和卵子在受精中的状态不同，因而诱发皮质反应的情况也不尽一致。首先在卵子方面，如果自身不成熟，则会缺少皮质反应的能力，导致多精受精；同时如果卵子内缺少 Ca2+ 贮存的结构或者不足，也难以在受精中启动皮质反应。在精子方面，取决于精子获能和 AR 的状态，如果获能和 AR 不足或太过，均不能实现正常的受精以及激活皮质反应。如仓鼠的冻精或未获能的精子，并不能激发无 ZP 仓鼠卵的皮质反应；在猪用过 AR 的精子受精，虽然精子能大量地进入卵周间隙内，却很少入卵而触发皮质反应。因此，在受精过程中掌握精、卵的状态，对于适时受精和提高受精率是极其重要的。

大量的实验表明，卵子受精后的皮质反应和皮质颗粒胞吐，是由信号传递系统调控的。

其基本过程是：

① 精子进入卵周隙后与卵膜上的受体相结合，激活卵膜内 G 蛋白（GP），有活性的 GP 又激发磷酸肌醇（PIP），使之转变为 4，5-二磷酸肌醇（PIP2）；

② PIP2 在磷酸肌醇酶 C 的作用下，形成 1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二甘油酯（DAG）；

③ DAG 和 IP3 作为第二信使，弥散于胞质中，其中 DAG 激活蛋白肌酶 C(PKC) 的活动，而 IP3 与 Ca2+ 贮存位点结合，如内质网/囊泡系统（总称钙小体，calciosomes），释放贮存的 Ca2+，同时外源性 Ca2+ 也流入；

④ 游离的Ca在PKC的参与下，促使皮质颗粒（CGS）核卵膜融合（可能也有细胞骨架参与），而通过胞吐的方式释放皮质颗粒，参与蛋白水解活动；

⑤ 由于 PKC 的激活，加速卵内外钠离子进/氢离子出的交换，使受精卵胞质碱性化，而启动受精卵的发育。