Homens diagnosticados com criptorquidia, varicocele, que tiveram trauma testicular, ou que são expostos a radiações, podem apresentar azoospermia não obstrutiva, que se trata do comprometimento na produção de espermatozoides. No entanto, na região onde essas células são produzidas, a espermatogênese continua acontecendo; e, nesses casos, são indicadas as técnicas de recuperação de espermatozoides através de punções com agulhas finas diretamente nos testículos ou por meio de biópsia ou por microcirurgia. Através dessas técnicas, é possível obter espermatozoides diretamente: