无精子症是指至少两次对射出的精液样本进行离心沉淀后观察，全片镜检无精子，是男性不育的严重类型。无精子症在普通人群发病率约1%，而在不孕不育夫妇中约10–15%。
无精子症并不等同于无精子
根据病因不同，无精子症可分为梗阻性无精子症（OA）和非梗阻性无精子症（NOA）。
梗阻性无精子症患者常具有正常的生精功能，主要病因为输精管道的梗阻妨碍了精子的排出或者先天性输精管缺如导致精液中没有精子。
通过手术取精，精子获得率近于100%。而非梗阻性无精子症患者主要病因为睾丸生精功能严重受损或完全缺失，通过手术取精获得精子概率大约为50%。
采用手术方法采集睾丸或附睾精子，成为无精子症患者辅助生殖治疗的主要手段。经皮附睾穿刺取精术，睾丸穿刺取精术及近来开展的睾丸显微取精术，为无精子症患者提供了生育的机会。
经皮附睾穿刺取精术（PESA）
主要用于不可逆梗阻性无精子症患者，如多发性梗阻和输精管先天性发育异常或缺如以及输精管绝育术后复通失败者。
有些PESA被安排在取卵手术当天，手术取到的精子行卵胞浆内单精子显微注射，剩余的精子可冷冻保存备用。
也有些PESA被安排在取卵手术前几周或几个月，所有的样本被冷冻保存以备取卵手术当天使用，避免了取卵手术日取不到精子而不得不冷冻卵子。
PESA优点是手术简便，创伤小，附睾精子较睾丸精子成熟度高。术中取得的精子可直接用于卵胞浆内单精子显微注射，可获得较高的受精率，得到较满意的妊娠结局。
睾丸穿刺取精术（TESA）
睾丸取精术适应症包括非梗阻性无精子症以及梗阻性无精子症患者附睾内未找到可利用的精子。从睾丸直接获取的精子是不成熟的，因为精子在附睾里成熟。从睾丸里取出来的精子活动力很弱甚至没有活动能力。
精子的最终成熟，具有活动力是在脱离睾丸组织后在整个运输过程中完成的。
但近来也有相关研究认为，由于睾丸精子DNA损伤程度低于精液和附睾中的精子，对于反复种植失败的患者如果怀疑与精液或附睾精子DNA损伤相关，可以考虑采集睾丸精子行卵胞浆内单精子显微注射以便获得更好的妊娠结局。
显微取精术
睾丸显微取精手术可使非梗阻性无精子症病人只需切割最小量的睾丸组织就能得到足够数量的精子。
睾丸显微取精可以在直视下分离出非梗阻无精子症患者局灶性的曲细精管，犹如沙漠里寻找一片绿洲。
与传统的睾丸取精术相比，精子获得率往往比较高，损伤性更小，并发症的发生率更低。
显微取精关键在于显微镜下找到存在精子的曲细精管，然而由于选择主观性的存在，并不一定能保证获取精子成功。
总之，手术取精的目的是为了获得数量和质量足够用于辅助生殖技术或冷冻保存的精子，同时尽量降低对生殖器官的损伤。
无论使用哪种取精手术，获得的精子联合卵胞浆内单精子显微注射技术，以便使患者获得较高的受精率以及获得最佳的妊娠结局。