În cazurile de azoospermie (lipsa spermatozoizilor din ejaculat), biopsia testiculară ne poate spune dacă spermatogeneza are loc sau nu sau dacă există spermatozoizi la nivelul testiculelor. Deseori pot fi găsiţi spermatozoizi în mai multe zone testiculare.
Biopsia poate fi efectuată înainte de începerea tratamentului FIV ca un mijloc de diagnostic, urmată de crioprezervarea materialului biopsiat. Alternativ, ea se poate face cu o zi înainte sau chiar în ziua recoltării de ovocite. Dacă se găsesc spermatozoizi în materialul biopsiat, ovocitele vor fi apoi fertilizate prin metoda ICSI.