Σε γενικές γραμμές η αζωοσπερμία οφείλεται σε δυο λόγους: είτε δεν παράγεται σπέρμα είτε δεν απελευθερώνεται κατά την εκσπερμάτιση, υπάρχει δηλαδή απόφραξη στη μεταφορά των σπερματοζωαρίων από τον όρχι στην ανδρική ουρήθρα.

Ο ειδικός ιατρός ουρολόγος/ανδρολόγος που ασχολείται με τη γονιμότητα είναι σε θέση με κατάλληλες εξετάσεις να διαγνώσει ποια από τις δύο περιπτώσεις ισχύει.

Στην περίπτωση που το πρόβλημα οφείλεται σε μη παραγωγή σπερματοζωαρίων η προσπάθεια του ιατρού αποσκοπεί, με φαρμακευτική θεραπεία, να «διεγείρει» τον όρχι για να παράξει εκ νέου σπέρμα. Τα φάρμακα χορηγούνται με τη μορφή χαπιών ή ενέσεων για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Το ελάχιστο είναι τρεις μήνες και ανάλογα με την απάντηση του ασθενούς που ελέγχεται με την παρακολούθηση των ορμονών αλλά κυρίως με το σπερμοδιάγραμμα, η θεραπεία μπορεί να συνεχιστεί πολλούς μήνες ακόμα. Σε πολλούς ασθενείς που δεν είδαν βελτίωση το πρώτο τρίμηνο, η αποκατάσταση του σπέρματος επήλθε τους επόμενους μήνες.

Η πιθανότητα αποκατάστασης του προβλήματος εξαρτάται από τον τύπο της βλάβης. Αν δηλαδή λείπουν από τον οργανισμό οι ορμόνες που διεγείρουν τον όρχι ή αν ο όρχις έχει πρόβλημα και δεν ανταποκρίνεται σε αυτές. Στην πρώτη περίπτωση θα έλεγε κανείς πως τα πράγματα είναι πιο εύκολα αλλά και στη δεύτερη, ανάλογα με το βαθμό βλάβης και δυσλειτουργίας του όρχεος μπορεί να έχουμε πολύ καλά αποτελέσματα.

Εάν το πρόβλημα οφείλεται στο ότι η οδός που μεταφέρει τα σπερματοζωάρια έχει φράξει ενώ ο όρχις παράγει φυσιολογικά σπερματοζωάρια, ο ιατρός μπορεί να προτείνει χειρουργική αποκατάσταση του προβλήματος. Η απόφραξη μπορεί να συμβεί στον προστάτη στο σημείο που ο πόρος (εκσπερματιστικός) που μεταφέρει τα σπερματοζωάρια εκβάλλει στην ουρήθρα ή στο σπερματικό πόρο που μεταφέρει τα σπερματοζωάρια από τον όρχι προς τον προστάτη και την ουρήθρα.

Ο σπερματικός πόρος είναι συνέχεια της επιδιδυμίδας που είναι το αρχικό τμήμα της οδού που θα ακολουθήσουν τα σπερματοζωάρια από τον όρχι στην πορεία τους προς τον προστάτη. Φλεγμονές, κύστεις, τραυματισμοί, παλαιότερα χειρουργεία στην περιοχή μπορεί να ευθύνονται για την απόφραξη.

Η λύση μπορεί να είναι χειρουργική εκτομή του εμποδίου ή παράκαμψη του και επανένωση των τμημάτων του πόρου με χρήση μικροσκοπίου. Με τον τρόπο αυτό μπορεί ο άντρας να έχει πλέον φυσιολογικό σπέρμα κατά την εκσπερμάτιση για να προχωρήσει το ζευγάρι σε φυσιολογική σύλληψη.

Στις περιπτώσεις όμως που ούτε η φαρμακευτική αγωγή αλλά ούτε και η χειρουργική αποκατάσταση της απόφραξης αποκαθιστούν την φυσιολογική έξοδο των σπερματοζωαρίων κατά την εκσπερμάτιση, τότε ο μόνος τρόπος είναι η λήψη των σπερματοζωαρίων απευθείας από τον όρχι με βιοψία.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γίνει αυτό: είτε με παρακέντηση του όρχεος (ή της επιδιδυμίδας) με βελόνα είτε μέσω μικρής τομής του δέρματος του όσχεου. Στην περίπτωση αυτή στη συνέχεια διανοίγεται ο όρχις και λαμβάνονται τυχαία από διάφορα μέρη του ορχικός ιστός μέχρι να βρεθεί ζωντανό σπερματοζωάριο. Αυτό το εντοπίζει ο ειδικός βιολόγος που βρίσκεται στο χειρουργείο και επεξεργάζεται άμεσα τον ορχικό ιστό για να δει αν περιέχει σπερματοζωάρια.

Ο πιο ολοκληρωμένος και σύγχρονος τρόπος βιοψίας είναι με χρήση μικροσκοπίου.

Το πλεονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ότι με το μικροσκόπιο ο ιατρός μπορεί να διακρίνει τις πιο υγιείς περιοχές του όρχεος και να εστιάσει εκεί. Με τον τρόπο αυτό αποφεύγει τη λήψη υλικού από «νεκρές» περιοχές που οδηγούν σε μεγαλύτερο τραυματισμό του όρχεος και το σημαντικότερο, αν ο ιατρός παίρνει το δείγμα από τις «νεκρές» περιοχές δε θα βρει ποτέ σπερματοζωάρια παρόλο που μπορεί να υπάρχουν σε διπλανές υγιείς περιοχές αόρατες δια του γυμνού οφθαλμού.