O presente estudo analisa as características estruturais e ultra-estruturais dos testículos, bem como as características do sistema pigmentar extracutâneo e sua relação com as outras estruturas, nos anuros Physalaemus nattereri (Steindachner, 1963) e P. fuscomaculatus (Steindachner, 1964). Dez machos adultos de cada espécie foram coletados em Nova Itapirema, distrito de Nova Aliança - SP e processados para análises em microscopia de luz e microscopia eletrônica de transmissão. Os testículos apresentaram numerosas células contendo pigmentos, aleatoriamente distribuídas na túnica albugínea e interstício, dando ao órgão uma coloração marrom escura. Essas células são estruturalmente semelhantes a melanócitos, e se caracterizam pela enorme quantidade de pigmentos melânicos no interior de corpúsculos elétron-densos contendo melanina, os melanossomos. Durante a espermiogênese ocorre condensação da cromatina e alongamento nuclear, além da perda de material citoplasmático. As células de Sertoli apresentam em seu citoplasma grande quantidade de microtúbulos e grânulos de glicogênio. O espermatozóide é fusiforme, contém uma capa acrossômica e perfuratorium na região anterior do núcleo e a peça intermediária contém uma bainha citoplasmática com mitocôndrias. O flagelo apresenta o axonema, fibra justaxonemal e membrana ondulante, e bastão axial ausente. Esta organização é semelhante à encontrada em outros anfíbios como P. biligonigerus, P. gracilis e P. fuscomaculatus.This paper was analyses the structural and ultra-structural characteristics of the testis, and the extracutaneous pigmentary system characteristics and the relationship with other structures, in the anurans Physalaemus nattereri (Steindachner, 1963) and P. fuscomaculatus (Steindachner, 1964). Ten males adults of each species were collected in Nova Itapirema, district of Nova Aliança - SP and processed for analyses in light and transmission electron microscopy. The testis presented numerous pigment-containing cells, randomly distributed in the albuginea tunic and interstitium, giving the organ a dark brown coloration. The intense pigmentation observed in the testis is due to great amount of cellular types containing granules of brown coloration and long citoplasmic processes, characterized by the synthesis and accumulation of great amount of melanin pigment inside of melanosomes. Spermiogenesis in the anuran P. nattereri involves chromatin condensation and nuclear elongation, with visible cytoplasmic eliminations. In this stage it can also be seen inside Sertoli cell citoplasm, surrounding each spermatid, a great amount of microtubules and glycogen. The anterior region of the nucleous presented an acrossome and perfuratorium. A mitochondrial sleeve is found around the proximal portion of the tail. The tail presents an axonema with a 9+2 axoneme pattern, a justaxonemal fiber, undulating membrane and absence of axial rod. This organization is similar to that found in other amphibians such as P. biligonigerus, P. gracilis and P. fuscomaculatus.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)