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通过对男性的精液分析可以确定精子密度、精子活力和精子形态等指标。精子形态分析是指通过涂片染色的研究方法对精子形态进行观察，以了解正常精子和生理及病理范围内的变异精子所占的比例。精液常规是不育症检查的基本项目，但其中有部分的不育症患者常规检查精液参数都正常，推测其不育原因可能与精子DNA异常或其它因素有关。如果想对精子质量和男性生育能力进一步的全面评估，那么免疫学检测会是一种常用的方法。其原理是利用特异性抗体结合生物标志物，男性不育的标志物包括抗精子抗体、精子抗体、精子与血清中的免疫复合物等。
精子染色质结构完整性检测：正常精子DNA紧密结合而具有抗酸性，维持双链的稳定性，而受损的或不成熟的精子形成松散的染色质结构。精子DNA 碎片化与精子发生过程中异常的染色体组装、氧化应激或凋亡异常有关。精子DNA的完整性可影响到精子的受精能力、受精后原核形成、受精卵分裂、胚胎着床、后续胚胎的正常发育及子代健康，而完整性异常可能会导致不育、反复流产和助孕治疗成功率低等症状。自然受孕过程中，DNA受损的精子几乎不可能与卵子成功结合并完成受精。
生精细胞DNA倍体分析：流式细胞术可获得精液或睾丸组织中各类细胞相对比例的精确数据，对精子发生障碍的性质和程度做出客观、精确的评价，用于少精症和无精症的诊断疗效评价和预后估测。
精子质膜完整性检测：检测精液质量的重要指标之一。
顶体完整率检测：顶体状态有助于反映精子的受精能力。该反应是指精子获能后，在输卵管壶腹部与卵相遇后，顶体开始产生的一系列改变。
精子的线粒体功能检测：线粒体的主要功能是产生能量，为精子运动提供ATP；许多病理情况下，精子线粒体的功能产生缺陷。
抗精子抗体（AsAb）检测：临床实验室多用ELISA法检测血清、精浆和宫颈粘液中的AsAb，但该法仅能检测游离的AsAb，而用流式细胞术可以检测活精子表面的AsAb，在一定程度上活精子表面的AsAb更具有临床意义。
内分泌因素是导致男性不育的另外一个重要原因，通过内分泌治疗手段可以改善男性生育能力。治疗前的内分泌检查是通过检测男性体内激素水平的变化，确定是否存在内分泌失调等问题：如FSH、LH、催乳素、雌二醇、睾酮五项是男性不育的常规评估方法，临床应用广泛；如有需要也可用垂体兴奋试验来评估垂体对GnRH的反应性，若想明确睾丸支持细胞功能情况则可检测抑制素B；如有疑似甲状腺疾病类临床症状，则可检测对应相关指标FT4、TT4、TSH和TRAb等；如疑似肾上腺疾病，可考虑检测皮质醇、ACTH和ALD等。
总而言之，男性不育症不是一种单一独立疾病，而是由一种或多种疾病因素综合导致。任何疾病治疗的前提是患者能够得到正确的诊断。如何借助现代化的检测手段，科学、高效地进行诊断？如何从错综复杂的临床表征中抽丝剥茧、寻根探源和研究发病机制？这是医学科研工作者一直不断探索的话题。
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