Основним відправним пунктом діагностики чоловічого безпліддя, окрім допиту, огляду та обстеження хворого, є аналіз сперми, підрахунок кількості та визначення властивостей клітин сперматогенезу. Слід зазначити, що для більшої точності результату спермограми необхідно повторити аналіз 2-3 рази. При цьому перед кожним дослідженням утримання від статевого життя має бути не менше 3 діб і не більше 5.

Об'єм еякуляту в нормі становить 3-5 мл (приблизно одна чайна ложка).

Зниження обсягу еякулята може свідчити про знижену функцію яєчок та статевих залоз. При обсязі сперми менше 2 мл зачаття малоймовірне, навіть якщо інші показники спермограми не змінені. Кількість сперматозоїдів у 1 мл сперми може коливатися в дуже широких межах, але повинна становити не менше 20 млн. Зниження кількості сперматозоїдів носить назву олігозооспермії. Це можливо в результаті зниження функції яєчок або односторонньої непрохідності сім'явиносних шляхів. При повній відсутності функції яєчок або двосторонньому обтурації спостерігається азооспермія - повна відсутність сперматозоїдів у еякуляті. Часто доводиться чути здивовані питання пацієнтів - якщо для запліднення потрібен лише один сперматозоїд, чому зниження їх кількості у спермограмі, скажімо, до 1 мільйона робить зачаття практично неможливим? Найкраще на це питання відповідатимуть такі цифри. При еякуляції на шийку матки потрапляє в середньому близько 200 млн. сперматозоїдів. Лише половині з них вдається подолати слизову пробку каналу шийки матки. З залишившоїся кількості лише незначна частина досягає устя маткових труб, а, оскільки яйцеклітина знаходиться лише в одній матковій трубі, половина сперматозоїдів знову залишається не у справах. Знову ж таки, не всім сперматозоїдам вдається потрапити в саму маткову трубу. В результаті всього цього досягають яйцеклітки всього близько 200 сперматозоїдів. Рухливість сперматозоїдів є важливою характеристикою якості сперми. У нормі більше половини всіх сперматозоїдів повинні рухатися вперед, або в крайньому випадку хаотично. Зниження кількості рухомих сперматозоїдів називається астенозооспермією, відсутність - некрозооспермією. Кількість і рухливість сперматозоїдів у еякуляті багато в чому залежить від частоти статевих контактів чоловіка. При здійснюваних підряд статевих актах вважається, що, починаючи з третього акту, сперма чоловіка втрачає фертильність. При частих статевих контактах у сперму потрапляють менш зрілі форми сперматозоїдів, які мають меншу рухливість та життєздатність. Морфологія сперматозоїдів показує, який відсоток з них має нормальну повноцінну будову. Нормальну будову повинні мати більше половини всіх сперматозоїдів. Зниження цього показника називається тератозооспермією і також зменшує ймовірність зачаття. Аглютинація, або склеювання сперматозоїдів один з одним, як і агрегація сперматозоїдів у нормі відсутня. Наявність їх значно знижує рухливість сперматозоїдів і ймовірність зачаття. Це можливо в результаті дисфункції статевих залоз, яка може розвинутися на тлі хронічного простатиту та везикуліту, а також в результаті нерегулярного статевого життя, запальних захворювань і т. д. Кількість лейкоцитів у еякуляті не повинна перевищувати 1-2 в полі зору. Значна кількість лейкоцитів може свідчити про гострий запальний процес урогенітального тракту - орхіті, епідидиміті, простатиті, везикуліті, уретриті та ін. У цьому випадку лікар обов'язково повинен провести ретельне обстеження пацієнта. Більшість показників спермограми дуже лабільні, тобто можуть змінюватися з багатьох причин. Це і сезон року, і якість харчування, наявність стресів, перегрів тіла, вплив шкідливих хімічних і фізичних факторів середовища. Сучасні методики ІКСІ дозволяють отримати вагітність, використовуючи поодинокі сперматозоїди або навіть клітини сперматогенезу.