無精癥患者在診斷時，應首先要區分是否因梗阻而引起，可以通過病史詢問、體格檢查、精液參數、精漿生化、血性激素檢測、B超以及染色體檢測等作出初步診斷。其臨床診斷依據如下：
①如患者有明確的生殖道感染史，且體檢時在輸精管陰囊段或附睪尾部觸及結節，精漿中性糖苷酶降低時，可初步診斷為梗阻性無精子癥;
②如患者的精液量少、精液不凝固、pH值低于7.0時，可結合果糖陰性基本診斷為射精管梗阻性無精癥;
③通過生殖系統和經直腸超聲，可明確患者的輸精管及精囊有無缺如;
④通過精液脫落細胞檢查，如發現生精細胞則可基本排除梗阻因素。
除此之外，一般認為單側睪丸體積<12ml、血卵泡刺激素異常升高時，則患者睪丸生精功能低下的可能性較大，反之則梗阻可能性較大。但臨床并不能以此完全確定梗阻或非梗阻，除了睪丸發育極差(體積<5ml)且血卵泡雌激素明顯升高，以及染色體異常等病因明確的患者外，其余均需通過附睪/睪丸穿刺和睪丸活檢病理來最終確診。如在附睪穿刺時可找到大量精子，則可確診為梗阻性無精子癥。