Una funzione fondamentale delle cellule del Sertoli è quella di formare la barriera emato-testicolare. Questa barriera è prodotta della giunzioni occludenti (o "tight junction") tra una cellula del Sertoli e l'altra appena al di sopra gli spermatogoni che appoggiano sulla membrana basale contigua alla membrana limitante il tubulo. Questo fatto è fondamentale non solo per il controllo dell'entrata e dell'uscita di nutrienti, ormoni e sostanze chimiche dal sangue al compatimento luminale del tubulo seminifero; ma soprattutto per la difesa delle cellule in spermatogenesi. Difatti, gli spermatogoni, diploidi, esprimono le medesime molecole di membrana delle altre cellule dell'organismo, mentre gli spermatidi e poi gli spermatozoi, aploidi, sono diversi dalle altre cellule self e potrebbero innescare una risposta del sistema immunitario che ne provocherebbe la distruzione. 