Sebebi bilinmeyen erkek kısırlığında, cerrahi yöntemler veya ilaç tedavileri ile hamilelik elde edilemeyen çiftlerde yardımcı üreme teknikleri kullanılabilir. Mikroenjeksiyon yöntemi ile (ICSI) yumurtanın içine tek bir sperm mikroskop altında enjekte edilerek embryo elde edilebilir. Mikroenjeksiyon tekniğinde baba adayının spermlerinden yalnızca bir tanesi yumurtanın içine verildiği için sağlıklı spermin seçilmesi çok önem kazanmaktadır.
Erkeğin menisinde hiç sperm bulunamadığı durumlarda cerrahi yollarla testis içinden sperm elde edilebilir. Sperm bulmak için değişik yöntemler kullanılabilir. Testiste sperm üretiminin varlığı, uygulanan testlerle belirlenmişse, TESA tekniği, yani iğne ile testisten sperm aspirasyonu uygulanmaktadır. Testiste sperm üretiminin gerçekleşip gerçekleşmediği net olarak teşhis edilemediyse mikro-cerrahi yöntemi ile Mikrodisseksiyon Testiküler Sperm Ekstraksiyonu (Mikro TESE) ile sperm elde edilebilir.
MikroTESE yöntemi mikrocerrahi gerektiren bir tekniktir. Mikroskobunun 30 kat büyütme avantajından yararlanılarak sperm üretiminin gerçekleştirildiği tubulus adı verilen ince borucuklar ameliyat mikroskobu altında büyütülür ve büyük opak beyazımsı tübüller ayırt edilir. Bu tübüller daha fazla spermatogenik olarak aktif germ hücreleri içermektedir. Sperm bulunma olasılığı yüksek olan bu tübüller ürolog tarafından alınır. Bu tübül embriyolog tarafından parçalanır, tübül içindeki spermlerin dışarıya çıkması sağlanır ve daha büyük büyütmeli bir mikroskop altında sperm aranır. Eğer alınan tübül sperm içeriyorsa sperm elde etmek amacı ile hazırlanarak spermler mikroenjeksiyon yöntemi ile yumurtanın içine enjekte edilir.
Sperm hücreleri canlılıklarını uzun süre koruyabilmek amacı ile dondurularak saklanabilir ve istenildiğinde çözülerek yardımcı üreme tekniklerinde kullanılabilir. Dondurma işleminde, bu işlem için özel olarak üretilmiş kriyoprotektan adı verilen solüsyonlar kullanılır. Dondurulan spermler sıvı azot tankları içerisinde (-196 ̊C) saklanır. Bugüne kadar yapılan bilimsel çalışmalar dondurulmuş çözülmüş hareketli spermler ile yapılan mikroenjeksiyon sonrasında döllenme ve gebelik oranlarının olumsuz etkilenmediğini göstermektedir.