无精症患者在诊断时，应首先要区分是否因梗阻而引起，可以通过病史询问、体格检查、精液参数、精浆生化、血性激素检测、B超以及染色体检测等作出初步诊断。其临床诊断依据如下：
①如患者有明确的生殖道感染史，且体检时在输精管阴囊段或附睾尾部触及结节，精浆中性糖苷酶降低时，可初步诊断为梗阻性无精子症;
②如患者的精液量少、精液不凝固、pH值低于7.0时，可结合果糖阴性基本诊断为射精管梗阻性无精症;
③通过生殖系统和经直肠超声，可明确患者的输精管及精囊有无缺如;
④通过精液脱落细胞检查，如发现生精细胞则可基本排除梗阻因素。
除此之外，一般认为单侧睾丸体积<12ml、血卵泡刺激素异常升高时，则患者睾丸生精功能低下的可能性较大，反之则梗阻可能性较大。但临床并不能以此完全确定梗阻或非梗阻，除了睾丸发育极差(体积<5ml)且血卵泡雌激素明显升高，以及染色体异常等病因明确的患者外，其余均需通过附睾/睾丸穿刺和睾丸活检病理来最终确诊。如在附睾穿刺时可找到大量精子，则可确诊为梗阻性无精子症。