Die zentrale Fruchtbarkeitsuntersuchung beim Mann ist die Spermauntersuchung (Spermiogramm). Der Patient muss dazu in einen Probenbecher masturbieren. In einem Labor wird das Ejakulat (Samenflüssigkeit) beurteilt. Es wird festgestellt, ob das Sperma ein verändertes Aussehen hat oder ob die Menge vermindert ist. Die Spermien werden dann unter dem Mikroskop betrachtet. Eine spezielle Zählmethode erlaubt die Aussage über die Konzentration der Spermien in dem Samenerguss.
Hier sollten mindestens 20 Millionen Spermazellen pro Milliliter vorhanden sein. Davon sollten sich bei mikroskopischer Betrachtung wenigstens 25 Prozent rasch fortbewegen oder 50 Prozent zumindest langsam bewegen. Die Anzahl der Spermien mit sichtbaren Formveränderungen sollte nicht zu hoch sein. Sind Bakterien oder zu viele Zellen wie z. B. weiße Blutkörperchen zu sehen, so kann eine Krankheit gegeben sein. Des Weiteren werden am Sperma einige Werte bestimmt, z. B. der pH-Wert, der Fruchtzuckergehalt (Fructose-Konzentration) und Zinkgehalt. Auch wird ein Test auf Antikörper vorgenommen (MAR-Test). Die Spermauntersuchung sollte nach frühestens vier Wochen erneut erfolgen.
Eine Blutentnahme im Rahmen der Fruchtbarkeitsuntersuchungen ist ebenfalls sinnvoll. Hier können z. B. Hormonwerte bestimmt werden, und anhand der Blutprobe ist auch eine Untersuchung des Erbguts möglich.
In manchen Fällen kann eine Probeentnahme aus dem Hodengewebe (Hodenbiopsie) mit anschließender Laboruntersuchung Klarheit über vorliegende Fruchtbarkeitsstörungen geben.
Da nicht selten Erektionsstörungen zu Problemen mit der Sexualität führen, werden oft auch in diese Richtung Untersuchungen durchgeführt. Speziell kann z. B. eine Messung des Anschwellens des Penis durch ein bestimmtes Instrument erfolgen.
In den meisten Fällen erfolgt eine Fruchtbarkeitsdiagnostik bei Frauen nicht durch den Hautarzt, sondern den Frauenarzt. Zu den möglichen diagnostischen Maßnahmen gehören neben Anamnese (Gespräch mit der Patientin) und körperlicher Untersuchung eine Ultraschalluntersuchung, ein so genannter Sims-Huhner-Test (Untersuchung des Gebärmutterhals-Schleims), eine Blutuntersuchung, Temperaturmessungen oder bisweilen auch eine Gebärmutterspiegelung oder Bauchspiegelung.