實驗室檢查的檢體有尿液、糞便、血液、病理切片等外，還有一種是精液分析。通常是男性不孕症檢查的第一步，當精液不正常時有可能引起男性不孕症，但是，就算檢驗出精液正常，仍然有可能引起男性不孕症。
精液收集檢查原則有三，一、受檢的男性要禁慾三天；二、取精方法可以利用手淫、性交中斷法或配戴無殺精劑的保險套來獲得精液標本；三、為使檢查準確，精液需在二小時內完成各項檢查。另外，若檢查結果在標準值邊緣的患者，建議多檢查幾次以求更準確的檢查結果。
人體正常的精液量是1.5-5C.C之間，成份中大部份來自儲精囊，佔1.5-2C.C；攝護腺分泌的液體大約佔0.5C.C，另外，尿道周圍的腺體大約分液0.1-0.2C.C的液體。酸鹼度是比較偏鹼性的，大約在7.05－7.8之間，成份中的攝護腺液是偏酸性（ＰＨ值小於7），而儲精囊是偏鹼性，若精液呈酸性反應則表示儲精囊分泌較少。正常的精蟲數是1C.C精液中約有五千萬至六千萬隻精蟲，必須要有百分六十以上活動力正常的精蟲才表示精液是正常，另外，也必須要有百分之六十之以上精蟲形狀是正常，不要有兩個頭或兩條尾巴等異常現象，才是正常的精液。
剛排出的精液因為儲精囊液體的緣故會呈凝聚狀，在排出後二十五分鐘左右會漸漸液化，因為受攝護腺液酵素的影響所致；如果儲精囊本身沒有發育完成（當輸精管沒有發育時也會引起儲精囊發育不良），精液量會比較少且射出之精液也較不容易凝集，呈現比較液化的現象。另外，儲精囊會分泌一種果糖，當儲精囊沒有作用、阻塞或發炎時，所分泌之果糖量會減少，如果儲精囊完全沒有發育時，則精液中是完全沒有果糖的。換言之，可從精液排出後液化情形、果糖含量及酸性反應，了解異常精液可能是儲精囊所造成。
另外，精液也要做抹片檢查，看看白血球數目正常與否。當儲精囊或攝護腺發炎時，在高倍顯微鏡檢查下可發現精液中的白血球數高於10，甚至15以上；因為發炎也會影響受孕的機會。若發現有過高的紅血球數則表示有血精症，
簡單來說，精液檢查若發現量少，偏酸性，果糖濃度測不出時表示有問題，精液1Ｃ．Ｃ中的精蟲數至少要二千萬以上（正常是五千萬以上），才會有受孕的機會，精子活動性在經過一小時後，還有百分之六十能有正常的活動力，且外觀正常時就是正常好品質的精液。這時若仍有不孕問題，就要考慮其它因素。