身體檢查：
男性外陰部的檢查，包括睪丸大小是否正常、是否對稱，副睪、輸精管、精索有無異常，陰毛分布情形，陰莖發育狀態等。其他部位像是乳房、甲狀腺、臉部毛髮等等都需一併檢查。

精液分析：
精液分析是男性不孕症檢查最基本的檢驗。精液分析的資料包括精液量、精液酸鹼度、精蟲濃度、活動精蟲比例、正常外型精蟲比例。一般可以精液分析的結果作大致的分類或診斷。

荷爾蒙檢查：
荷爾蒙的篩檢可先以濾泡激素（FSH），黃體激素（LH），睪固酮（testosterone）。在無精蟲症的男性，這些數據可用以判斷是否為阻塞性或非阻塞性之參考。也可以加上泌乳激素(prolactin)，以排除精子品質不良的可能病因。

微生物學方面的檢測：
不孕症患者有尿液檢體異常、尿路感染、攝護腺炎、副睪炎、無症狀的精液感染及性病時需要作微生物學方面的檢測。

超音波檢查：
可評估睪丸大小，副睪及精索靜脈是否有異常。對阻塞性無精蟲症患者，陰囊的超音波檢查對病因的確立是很有幫助的。也可以加上經直腸超音波，檢查儲精囊之異常。

睪丸切片：
診斷性的睪丸切片採樣化驗可以作為判別是否為阻塞性或非阻塞性無精蟲症。

諮商：
肥胖、酗酒、使用增加肌力的類固醇類藥物、過度運動（如過度的馬拉松訓練，過度的肌力運動）或穿著太過緊密保溫的內褲、經常泡溫泉及熱水澡等生活方式及常暴露高溫環境的職業者，有時會造成精液品質不良。有些藥物的使用也會影響睪丸精蟲的正常製造。

藥物（荷爾蒙）治療：
主要以調節睪丸內睪固酮的供給與腦下垂體濾泡激素等性促素的分泌為主。

外科治療：

精索靜脈曲張
有許多外科及放射科技術都可用來治療精索靜脈曲張。成功的治療可使（66％）以上的患者之精液品質有明顯的進步。
顯微手術／副睪輸精管吻合術
阻塞性無精蟲症的患者可考慮接受此類手術，使精蟲能夠運送出來。
輸精管吻合術(vasovasostomy)
輸精管吻合術一般來說成功率高，但使配偶自然受孕的機率與輸精管阻斷時間長短成反比。阻斷時間在7年以上者，其受孕率恐不到50%。
顯微副睪精蟲抽取術(MESA)
當重建手術（輸精管吻合術，副睪輸精管吻合術）無法進行或是手術未能成功時，可以考慮顯微副睪精蟲抽取術（MESA），搭配卵胞質內單一精蟲注射術（ICSI）來完成受孕的目的。
睪丸精蟲萃取術€(TESE)
當從副睪抽取不到精蟲，或是精蟲品質不佳時，則可直接切取一塊或多塊的睪丸組織，或以細針採樣採取，在顯微鏡下，將切取出的睪丸組織切碎，收集游移出來的精蟲，搭配ICSI做試管嬰兒。現更有利用手術顯微鏡協助操作的睪丸精蟲萃取術，可以更精準取得較有機會萃取到精蟲的組織。
經皮副睪精蟲抽取術(PESA)
直接將針穿刺入副睪內抽取精蟲，不必手術打開陰囊皮膚，但抽取到的精蟲數目可能較少，甚至抽取不到精蟲。
經皮睪丸精蟲抽取術(TESA)
直接將細針穿刺入睪丸組織內抽取睪丸組織及液體，再由精子銀行實驗室將精蟲萃取出。