TDF dà inizio al differenziamento del testicolo, andando ad agire quale fattore di trascrizione sull'enhancer del gene SOX9 a livello delle cellule somatiche bipotenti della gonade indifferenziata. Una volta prodotta una quantità sufficiente di SOX9, tali cellule si differenziano in cellule del Sertoli primordiali le quali andranno ad esprimere il fattore di crescita dei fibroblasti FGF9 ("fibroblast growth factor 9") che, a sua volta, è in grado di indurre l'espressione di SOX9. Ciò comporta un ulteriore differenziamento della componente somatica in cellule del Sertoli. L'espressione di SOX9 porta dunque allo sviluppo, nella regione centrale della gonade indifferente, dei cordoni sessuali primitivi che si svilupperanno poi nei tubuli seminiferi. Le cellule di Leydig indotte del testicolo inizieranno quindi a secernere testosterone, mentre le cellule del Sertoli produrranno l'ormone anti-Mülleriano. Si ritiene che TDF e SOX9 siano responsabili di ulteriori fasi dello sviluppo testicolare (quali il differenziamento delle cellule di Leydig, la formazione del cordone sessuale e formazione della vascolarizzazione specifica dei testicoli), ma i meccanismi d'azione non sono stati del tutto chiariti. Tuttavia è noto che SOX9, in presenza della prostaglandina PDG2, agisce direttamente su Amh, gene codificante per l'ormone anti-Mülleriano, ed è capace di indurre la formazione del testicolo in topi di cariotipo XX.