Representan aproximadamente 6% de la infertilidad masculina y se refieren principalmente a aquellos problemas de obstrucción de los conductos por donde los espermatozoides, además de ser almacenados, son llevados hasta las vesículas seminales donde se unen al líquido seminal y de allí a la uretra a través de la próstata para dar lugar al semen. Estas obstrucciones pueden deberse a malformaciones congénitas, infección, cirugía (pos-vasectomía) y traumatismos.

Otras causas post-testiculares son los desórdenes en la movilidad o función del espermatozoide, los cuales se clasifican en congénitos, como en los de la cola del espermatozoide que ocasionan poca nula movilidad del mismo (por ejemplo, en el síndrome de los filamentos inmóviles o síndrome de Kartagener), y adquiridos, como cuando después de reversión de vasectomía se presenta disfunción del epidídimo y no se activa la movilidad de los espermatozoides o no se completa su maduración, o cuando por infección, cirugía o trauma se rompe la barrera hemato-testicular (entre la sangre que circula y el tejido del testículo) y se producen anticuerpos contra los espermatozoides, que afectan su función y disminuyen su capacidad de fertilizar.