Varlata jsou složena z pevné vazivové kostry a z parenchymu, který je uložen v podobě lalůčků. Tunica albuginea je spojena s vlastním obalem varlete (tunica vaginalis propria). Z vazivového pouzdra vystupují mediálním směrem radiálně uspořádaná septa (septula testis) a sbíhají se do mediastina. Rozdělují varlata na lalůčky, vyplněné intersticiem a semenotvornými kanálky (tubuli seminiferi contorti). Kanálky vyúsťují do sběrného systému. Stěna kanálku je tvořena membrána propria a speciální semenotvorným epitelem.
Semenotvorný epitel je vícevrstevný a je složen ze spermiogenních buněk a buněk Sertoliho. Setoliho buňky vyživují vyvíjející se stádia spermií a obsahují receptory pro FSH a androgeny. Regulují tvorbu zárodečných buněk a obsahují také enzymový komplex, který přeměňuje testosteron na estradiol.
Sertoliho buňky tvoří bariéru, která zabraňuje kontaktu krve se zárodečnými buňkami. Reguluje přestup některých hormonů a metabolitů z krve do zárodečného epitelu a obráceně. Glukóza a testosteron pronikají touto bariérou velmi rychle, naopak peptidové hormony (včetně gonadotropinů) jsou blokovány.
Mezi semenotvornými tubuly leží Leydigovy buňky, které jsou hlavní endokrinní složkou varlat.
Hlavními hormony varlat jsou androgeny a estrogeny.