經過睪丸活檢觀察，能直接估量睪丸的生精功能和生精障礙的程度，以及睪丸合成類固醇激素的能力，它是男性不育癥的一種重要檢測方法，估價生養能力并可提供直觀資料，對治療的選擇和判斷預后也是一個重要的依據。睪丸活檢可見到以下幾種病理改變：
睪丸異常的診斷一、生精功能低下：精子發生存在，但生精上皮變薄，各級生精細胞數目減少。正常的睪丸結構：青春期前曲細精管細小，無基底膜，僅有原始生殖細胞和支持細胞，間質細胞不明顯。青春期后曲細精管可見管內生精上皮，各級生精細胞(精原細胞、精母細胞、精子細胞)及支持細胞，管腔面有很多精子，曲細精管界膜及間質正常。睪丸的生殖病理變化，主要出現在曲細精管生精上皮及曲細精管基底膜。
睪丸異常的診斷二.生精停滯：精子發生停滯在某一細胞階段，而不能形成精子，由此而導致男性不育，多見于精母細胞階段，其次是精子細胞階段，較少停滯于精原細胞階段。4.生精細胞脫落及排列紊亂：未成熟的生精細胞和精母細胞、精子細胞等成團成團地脫落于曲細精管管腔內，阻塞管腔，排不出去，往往伴有生精細胞排列紊亂。
睪丸異常的診斷三、正常的睪丸結構：青春期前曲細精管細小，無基底膜，僅有原始生殖細胞和支持細胞，間質細胞不明顯。在男性不育診斷過程中，會發現睪丸的生殖病理變化，主要出現在曲細精管生精上皮及曲細精管基底膜。.生精功能低下：精子發生存在，但生精上皮變薄，各級生精細胞數目減少。
睪丸異常的診斷四、生精停滯：精子發生停滯在某一細胞階段，而不能形成精子，多見于精母細胞階段，其次是精子細胞階段，較少停滯于精原細胞階段。生精細胞脫落及排列紊亂：未成熟的生精細胞和精母細胞、精子細胞等成團成團地脫落于曲細精管管腔內，阻塞管腔，排不出去。往往伴有生精細胞排列紊亂。