Azospermi semende hiç sperm bulunamaması durumudur. Obstrüktif ve nonobstrüktif olmak üzere iki kategoriye ayrılır. Azospermi tanısı alan hastalardan elde edilen spermatozoayla, ilk gebelik ICSI (intrasitoplazmik sperm enjeksiyonu) işlemiyle 1993 yılında oluşmuştur. Obstrüktif azospermi olgularında sperm bulma şansı daha yüksek olmasına karşın, erkek infertilitesinin en şiddetli formu olan nonobstrüktif azospermide ise bu oran yaklaşık olarak %40-50 aralığındadır. Yapılan mikroTESE (testiküler sperm ekstraksiyonu) işlemiyle testiste immatür germ hücreleri bulunursa ROSI (round spermatid enjeksiyonu) işlemi yapılır ya da in vitro kültürlerle bu hücreler farklılaştırılmaya çalışılır. Matür germ hücresi bulunamayan bir mikroTESE sonrasında, hormon replasmanı veya ilaç tedavileriyle spermatozoaların elde edilmesi hedeflenir. Son yıllara kadar testislerde varlıkları bilinen spermatogoniumlara (sperm kök hücresi) ek olarak, yeni keşfedilen VSEL (very small embriyonic-like stem cell) kök hücrelerinin gösterilmesi tedavi yönündeki umutları daha da artırmıştır. Bunlardan başka deneysel olarak, hücre kültürleri, seminifer tübül kültürleri, organ kültürleri, testiküler organoidler, gen tedavileri ve kök hücre bazlı tedavilerin etkinliği gösterilmiştir. İnsan üzerinde başlayan gen terapilerinde ve mezenkimal kök hücre çalışmalarında, önemli ilerlemeler olması nedeniyle yakın bir zamanda azospermi tedavisinde de önemli gelişmeler olacağı düşünülmektedir.