若連續三次射精樣本均未檢出精子，即診斷為無精子症。此症佔男性不孕症患者約15～20%，成因多元，主要分為兩類：其一是睪丸功能障礙所致，稱為原發性無精子症或非阻塞性無精子症。另一類為「阻塞性無精子症」，此類患者睪丸生精功能正常，但因輸精管道阻塞導致精子無法排出體外。
無精子症具以下七項臨床特徵：
1. 精液檢查未見精子分泌：此為無精子症最直接的徵兆，同時伴隨不孕現象。長期不孕者應考慮此診斷可能性。
2. 生殖器損傷：外傷導致的睾丸損傷、睾丸扭轉、精索扭轉，或腹股溝疝氣修復術、前列腺手術等創傷，皆可能影響睾丸功能並引發精子生成障礙。
3、存在無症狀患者：一般而言，無精子症在臨床上並無明顯症狀，多數患者因長期不孕就醫後，經檢查才確診為無精子症。因此，在檢查前無法預知此狀況。
4、缺乏精子分泌：然而精子分泌需待性成熟後透過性生活方能產生，故許多男性是在婚後才被診斷為無精子症。無精子症的另一表現為男性不孕，若婚後仍無法懷孕應考慮此可能性。
5、睾丸局部高溫：頻繁長時間泡熱水澡、桑拿等導致睾丸溫度升高，將影響精子生成。但此類情況主要引發精子減少症或精子死亡率上升等問題。
6、輻射暴露：精子極為脆弱，暴露於強電磁波或輻射環境將遭受毀滅性損傷。對此病因僅能採取預防措施。
7、無睾症：睾丸是唯一精子生成器官，若缺乏睾丸則無法產生精子。此症因生理結構缺失而無治療價值，無需服用任何藥物。
預防無精子症不可或缺的四大要點
一、避免穿著緊身牛仔褲
男性學專家與泌尿科醫師指出，緊身牛仔褲不僅會壓迫生殖器阻礙睾丸發育，其透氣性與散熱性不足更會惡化精子生存環境。理想狀態下，正常睾丸溫度應比體溫低3～4℃。
二、沐浴水溫不宜過高
精子通常需在34℃～35℃恆定溫度環境下正常發育。若沐浴水溫過高，潛藏「精子滅亡」風險，此亦屬預防無精子症的措施之一。例如桑拿室溫度可達70℃～80℃，是普通浴室溫度兩倍以上，對精子生長極為不利，可能因「死精子」過度產生導致不孕。
三、飲食需注意鋅與硒攝取不足
預防無精子症亦包含飲食管理。微量元素鋅能促進精子活動力、防止精子過早分解並協助與卵子結合，故對生殖功能影響重大。硒同為人體必需微量元素，幾乎全數需透過食物攝取。
四、避免吸入廚房油煙
廚房油煙含74種化學物質，已成為引發細胞變異導致不孕的「家庭殺手」新證據。研究發現，當果蠅攝入廚房抽油煙機集油杯中的冷凝油後，其細胞染色體突變率達0.54%，不孕個體比例達2.8%，顯示生殖系統遭受嚴重損傷。