，睾酮的分泌会有明显减少。GnRH刺激试验的目的，在于检查垂体的功能。
血浆睾酮水平测定血浆中睾酮的浓度个体差异很大。正常壮年期男性（20～50岁）的水平最高，平均约为570～7009微克％，50岁以后，其浓度逐渐减少。血浆睾酮的水平在昼夜间有差异，早晨8～10时最高，午夜2时最低。睾酮分泌过多，原因可为睾丸的良性问质细胞瘤，血浆睾酮比正常人多100倍，因而表现为肌肉和骨骼的生长过快，性器官过早发育和副性征过早出现。睾酮分泌不足，可见于因手术、感染、化学中毒、放射线损伤或发育不全等原因而致睾丸功能低下。也可能继发于垂体病变，因促性腺激素减少。以致睾丸间质细胞发育不良。目前测定血浆中睾酮含量的方法很多。如放射免疫法，由于血浆用量较少，误差也少，有一定优越性。
睾丸活组织检查
男性能否生育首先检查睾丸组织是否受到过损害，生精功能是否正常。进行睾丸活组织检查，除诊断男性不育外，还可诊断睾丸其他疾病。睾丸活组织检查有两种方法。
（1）穿刺法。用针管及针头，抽吸少许睾丸组织。
（2）切开法。阴囊皮肤作2厘米左右的小切口，剪下一小块睾丸组织。
睾丸组织切片检查时可见，在正常情况下，青春期前曲细精管细小，无基底膜，仅有原始生殖细胞和支持细胞，间质细胞不明显。青春期后则表现为曲细精管直径加宽，有较薄的基底膜。上皮细胞能显示精子发育成熟的各个时期。精原细胞靠近基底膜，成熟的生殖细胞靠近白细胞管管腔，管腔内可有较多精子。睾丸的生殖病理变化，主要出现在曲细精管生精上皮和曲细精管基底膜。
男性不育症经睾丸活动组织检查，一般常见的病变如下：睾丸不成熟，其组织为青春期前的组织；精子发生低下，各时期精子都有，但数量减少；曲细精管变性，曲细精管透明变性或纤维化；克氏综合症，可见曲细精管细小，无生精细胞，唯有支持细胞的基底膜增厚，有时表现为透明；单纯支持细胞综合症，无各期生殖细胞，仅有支持细胞：成熟障碍或生精阻滞生精过程被阻止在初级精母细胞或精原细胞阶段；睾丸组织接近正常，不育的原因应考虑输精管道被阻塞。
总之，睾丸活组织检查，是确诊男性不育症的重要方法。
输精管、精囊造影常用于男性不育症的检查
通过尿道或阴囊部注入造影响剂，使射精管、精囊、输精管及附睾显影，以了解各部输送通道梗阻、炎症、结核、先天性畸形及其临近组织的有关病变。
常用的输精管、精囊造影方法有下述两种。
（1）经输精管法。切开阴囊外上部，显露输精管，用注射针刺入输精管注入造影剂15～5毫升。
（2）经尿道逆行插管法。先用尿道镜或膀胱镜插入尿道后，在精阜两旁找到射精管开口，将细导管插入1～3厘米，然后注入造影剂2～5毫升。
输精管、精囊造影对于诊断男性不育的原因有着重要意义，可以发现精子运输通道的先天性畸形、炎症、肿瘤等疾病，另外对前列腺病变的诊断也有一定的帮助。
多普勒超声检查
对可疑的精索静脉曲张及隐性精索静脉曲张患者，通过一般物理检查不易确诊时用多普勒超声仪检查能获得较为准确的结果。
免疫学检查
目前最常用的抗精子抗体测定技术有精子凝集试验、毛细血管内凝集试验、胎盘内凝集试验、补体依赖性精子制动试验以及抗体标记荧光免疫技术等。
精子凝集试验的血清精子凝集抗体滴度取1∶32作为有临床意义的低限标准。低于1∶32者生育力稍有减低。1∶64～1∶512为中滴度，可以生育，但生育力较低，1∶512以上为高滴度，表明被检者无生育力。精浆中的抗精子抗体滴度与血清中的滴度也不完全一致。精浆的精子凝集抗体滴度1∶16，生育力显著降低。但并不是不能生育；滴度高于1∶32，可能不育。这些滴度数值只适用于精子计数每毫升2000万以上的男性不育患者。
汉光免疫法检测，不管其他方法检测抗精子抗体是否阳性，它总是约有30％的患者出现阳性反应。所以，临床上价值不大。
混合抗球蛋白反应试验，此法特异性较强。测定抗精子抗体的准确性超过90％。由于操作技术简单，可作为一种筛选试验。
染色体检查
染色体异常者一般生育功能都受到影响。如果一个不育患者的睾丸体积小于12毫升，或者两性畸形都应该检查染色体，因其染色体异常的可能性很大。另外，妻子有习惯性流产或畸胎史时，夫妻双方应做染色体鉴定。
染色体异常有两种情况：一种是染色体的数目异常；另一种是染色体的结构畸变。
在男性不育中，性染色体数异常引起的病症常见的是先天性曲细精管发育不全综合症，其典型核型是47XXY，还有47XXY／46XY嵌合