臨床一般需經三次嚴格精液檢查，通過把精液高速離心後，在沉渣中仍無精子，而且需排除男性不射精症或逆行射精情況，才會確診為真正的無精子症。確定無精子症後，首先患者需進行詳細體格檢查，初步判斷大概病因；隨後對患者進行抽血檢查，主要包括性激素五項、染色體以及Y染色體微缺失等項目；最後進行B超或磁共振檢查，瞭解局部器官病變情況，幫助醫生判斷病情。