Μερικοί άνδρες είναι υπογόνιμοι επειδή έχουν είτε χαμηλά επίπεδα είτε παντελή απουσία σπέρματος στην εκσπερμάτισή τους. Σε τέτοιες περιπτώσεις, μπορεί να ζητήσουν ανάκτηση σπέρματος για να τους βοηθήσει να συλλάβουν με μια γυναίκα σύντροφο, επειδή η χρήση ιατρικών διαδικασιών για την εξαγωγή σπέρματος μπορεί να αυξήσει τις πιθανότητές τους για σύλληψη κατά τη διάρκεια διαδικασιών όπως η εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF). Το σπέρμα μπορεί να ληφθεί είτε από τους όρχεις είτε από την επιδιδυμίδα και υπάρχουν μερικοί διαφορετικοί τρόποι για να γίνει αυτό. Ορισμένα απαιτούν μια τομή στο όσχεο, ενώ άλλα περιλαμβάνουν τη χρήση βελόνας για την εξαγωγή του σπέρματος.
Η ανάκτηση σπέρματος είναι χρήσιμη για τους άνδρες που έχουν χαμηλό αριθμό σπερματοζωαρίων ή προβλήματα κινητικότητας, δίνοντάς τους την ευκαιρία να αναπαραχθούν όταν το σπέρμα τους δεν είναι σε θέση να εμποτίσει μια γυναίκα με φυσικό τρόπο. Άλλοι άνδρες επιλέγουν αυτή τη διαδικασία μετά από μια βαζεκτομή, ειδικά εάν η αναστροφή της βαζεκτομής είναι αναποτελεσματική, επειδή μπορεί να τους επιτρέψει να κάνουν παιδιά παρά το γεγονός ότι έχουν υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση για την πρόληψη της αναπαραγωγής. Σε άλλες περιπτώσεις, μπορεί να χρειαστεί να ανακτηθεί σπέρμα επειδή λείπει το σπερματικό αγγείο ή η σπερματική οδός είναι φραγμένη. Γενικά, εφόσον το αρσενικό παράγει σπέρμα, μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτή τη διαδικασία για να τον βοηθήσει να αναπαραχθεί, αν και δεν είναι πάντα επιτυχής.
Μία από τις κύριες μεθόδους ανάκτησης σπέρματος είναι η μικροχειρουργική επιδιδυμική αναρρόφηση σπέρματος (MESA). Σε αυτή τη διαδικασία, γίνεται μια τομή στην επιδιδυμίδα, ώστε το σπέρμα να μπορεί να αποσυρθεί. Η επιδιδυμίδα είναι συνήθως το προτιμώμενο μέρος για τη συλλογή του σπέρματος, επειδή το σπέρμα που λαμβάνεται από αυτήν την περιοχή του σώματος τείνει να αντιδρά καλύτερα στην κρυοσυντήρηση, στην οποία το σπέρμα καταψύχεται για μελλοντική χρήση.
Μια λιγότερο επεμβατική – και συχνά λιγότερο επιτυχημένη – διαδικασία είναι η διαδερμική επιδιδυμική αναρρόφηση σπέρματος (PESA), η οποία χρησιμοποιεί μια βελόνα για την αναρρόφηση του σπέρματος χωρίς να απαιτείται τομή στο όσχεο. Το σπέρμα μπορεί επίσης να ληφθεί από τους όρχεις όταν δεν υπάρχει πολύ στην επιδιδυμίδα, αλλά το σπέρμα σε αυτήν την περιοχή μπορεί να είναι πιο δύσκολο να παγώσει. Η διαδικασία λήψης σπέρματος από τους όρχεις ονομάζεται εξαγωγή σπέρματος όρχεων (TESE). Περιλαμβάνει την κοπή ενός μικροσκοπικού ιστού από την περιοχή και τη συλλογή τυχόν σπέρματος στο δείγμα.
Μετά την ανάκτηση σπέρματος, η οποία τείνει να είναι μια διαδικασία εξωτερικών ασθενών, μπορεί να ακολουθήσει μια σειρά από ιατρικές διαδικασίες πριν από την σύλληψη. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της εξωσωματικής γονιμοποίησης, το ωάριο και το σπέρμα αφαιρούνται από το ζευγάρι και στη συνέχεια ενώνονται σε ένα σωλήνα, οπότε η σύλληψη είναι πιο πιθανή. Η διαδικασία με το υψηλότερο ποσοστό επιτυχίας, ωστόσο, τείνει να είναι η ενδοκυτταροπλασματική έγχυση σπέρματος (ICSI), στην οποία ένα μόνο σπέρμα εγχέεται σε ένα ωάριο. Αυτό θεωρείται τεχνικά ένας τύπος εξωσωματικής γονιμοποίησης και είναι συνήθως η πιο πιθανή μέθοδος που οδηγεί σε σύλληψη μετά την ανάκτηση σπέρματος.