O diagnóstico de azoospermia requer, pelo menos, três ou mais testes rigorosos de colheita e análise do sémen, devendo ter-se um cuidado rigoroso ao efetuar a colheita do sémen, para que um único teste de azoospermia não determine constantemente a azoospermia. Durante a colheita de sémen, deve ter-se o cuidado de evitar a utilização de lubrificantes, que podem afetar o movimento dos espermatozóides; deve ter-se o cuidado de, durante a ejaculação, garantir que todo o sémen entra no dispositivo de colheita; é necessário abster-se de relações sexuais durante dois a sete dias antes da colheita de sémen; e deve haver um intervalo de, pelo menos, duas semanas entre as colheitas de sémen, mas não mais de três semanas. E a azoospermia tem de ser diferenciada da ejaculação retrógrada, que tem de ser diagnosticada através da colheita de urina após a relação sexual para verificar a presença de espermatozóides. Assim, um exame não pode avaliar a azoospermia, devendo ser efectuado um exame e um diagnóstico mais aprofundados.