Dans le cas d'une Azoospermie Non-Obstructive ou secrétoire, une biopsie testiculaire guidée par microscopie est proposée.
Au jour d'aujourd'hui, nous savons que même dans les cas d'azoospermie sécrétoire, il peut y avoir des petites zones de production de spermatozoïdes dispersées dans le testicule. Ces petites zones sont trop petites que pour être détecté à l'oeil nu. D'où l'utilisation d'un microscope chirurgical pour les détecter, et espérer ainsi augmenter la probabilité de trouver des sperlmatozoïdes.