不育男子應作體格檢查，一般檢查包括身高、體重、兩手伸平時的指距;觀察第二性徵發育情況，例如鬍鬚、喉結、腋毛、陰毛的生長情況，有無男性乳房發育等。檢查的重點是泌尿生殖系統。陰莖大小、是否有尿道下裂，睾丸大小、質地軟硬度。觸摸附睾有無增厚、觸痛和囊腫。檢查輸精管及精索靜脈。必要時肛診檢查前列腺的大小、質地，並按摩出前列腺液化驗。
實驗室檢查中最重要而又簡單易行的是精液質量檢查。精液檢查結果像一面鏡子，許多引起不育的病因都會從中反映出來。如果檢查結果顯示精子數量、活動率及形態異常精子數等有異常，說明精液質量不正常，應重複檢查2～3次。如果仍不正常，說明睾丸生精功能或附性腺出了毛病。
精液的生化檢查，例如果糖、酸性磷酸酶、鋅、肉毒鹼等，可以分別反映精囊、前列腺、附睾的功能。檢查精子質量的方法還有精子爬高試驗、性交後試驗、精子穿透去透明帶的地鼠卵試驗等。檢查精液和血液中是否存在抗精子抗體，需要做精子凝集試驗，精子制動試驗等。
近年來，南京下關不育診療中心與南京醫科大學組胚研究室男性學實驗室協作，進一步開展了高技術水平的檢測抗精子抗體的酶聯免疫吸附試驗，底物膜法測定精子頂體酶活性，多點曝光電子顯微鏡測定精子前向運動速度及精液解脲脲原體及沙眼衣原體檢查和血清鈣，精漿鈣和果糖含量測定等，對了解精液質量提供了更爲準確的診斷依據。
此外，對於嚴重少精或無精子病人，需要作內分泌激素測定和藥物刺激試驗、染色體檢查，必要時則需作輸精管造影和睾丸活檢等。
