實驗室檢查包括精液分析、性激素測定和精漿生化檢查等。
1.精液分析 對無精症患者，精液檢查應連續3次，每次檢查前必須禁慾3～5天，精液應全部排入採精杯內。當常規顯微鏡檢查未發現精子時，應將精液標本離心後取沉渣，
再次進行顯微鏡檢查.3次檢查均未發現精子，方可確定無精症。
精液細胞學檢查：研究表明，無論生有或不育男性的精液中均存在精子和生精細胞。若精液中既無精子又無生精細胞，說明睾丸精曲小管的基膜發生障礙，屬於原發性睾丸生精障礙。正常生育男性各級生精細胞的比例爲精原細胞0.8%;初級精母細胞8.O%;次級精母細胞7.0%。如果某種生精細胞比例超出正常範圍，而精子細胞減少，說明生精細胞成熟障礙。
2.內分泌生殖激素測定 無精症患者測定生殖激素尤爲重要，可以間接瞭解睾丸功能。例如，①FSH 、LH增高，而T降低：說明睾丸功能損傷，常見的有Klinefelter綜合徵、睾丸炎後、睾丸外傷引起睾丸萎縮的患者;
②FSH、LH、T均降低：爲低促性腺激素型性腺功能低下，常見的有Kallmann綜合徵和垂體病變引起性腺功能低下;
③PRL成倍升高：說明存在高泌乳素血癥或垂體腺瘤;
④FSH正常，LH和T明顯降低：這是選擇性LH缺陷;
⑤FSH值很低，而LH、T值正常：可能爲選擇性FSH缺陷;
⑥FSH、LH、T值均正常：結合體檢，應懷疑梗阻性無精症的可能，並進一步檢查確定。
3.精漿生化測定 通過對精漿生化的測定，可以瞭解附屬性腺的功能，併爲無精症鑑別診斷提供依據。
