Un pequeño pedazo del(os) testículo(s) se saca quirúrgicamente y se evalúa microscópicamente. Con la disponibilidad de técnicas de micro inseminación tales como inyección intra-citoplasmática de espermios (ICSI en inglés), una biopsia testicular puede valer la pena aunque se encuentren sólo algunos pocos espermatozoides inmaduros.