Los espermatozoides (esenciales para quedar embarazada) y las hormonas masculinas se producen en los testículos. Cualquier problema en la producción de espermatozoides puede influir en la fertilidad masculina.

Si el eyaculado no tiene espermatozoides y no hay sugerencia de una obstrucción de canal deferente o de eyaculación retrógrada, entonces se puede llevar a cabo una biopsia testicular para evaluar si todavía se están produciendo espermatozoides en los testículos.

En un procedimiento quirúrgico breve bajo anestesia local, se extrae y evalúa bajo un microscopio una pequeña porción de testículo para detectar la presencia de espermatozoides. El procedimiento completo habitualmente lleva de 15 a 20 minutos y algunas veces puede realizarse en el consultorio médico. A excepción de la inyección de anestesia local, toda la prueba debería ser indolora. Una alternativa a la biopsia es una punción. En una punción, se extrae una porción de tejido con una aguja y se evalúa bajo el microscopio. También se puede realizar una punción en el epidídimo, como se hace con MESA.

Podría sentirse dolor en los testículos por dos o tres días tras la prueba y aparecer alguna zona amoratada. Debería evitarse la actividad sexual durante una semana o dos después de la biopsia.

En algunos casos, el esperma obtenido con la ayuda de una biopsia se congela para uso posterior en tratamientos de fertilidad tales como la fertilización in vitro (FIV) con inyección de esperma intracitoplasmática (ICSI). En el caso de obstrucciones, en la actualidad los espermatozoides se obtienen más a menudo del epidídimo mediante una aspiración de espermatozoides de epidídimo por microcirugía (MESA). Más tarde se procesan estos espermatozoides para utilizarlos en el tratamiento de ICSI.