Los varones que son azoospérmicos (no tienen espermatozoides en eyaculado) sea por obstrucción de conductos deferentes o por falla en el ciclo de la espermatogenesis, tienen la posibilidad de someterse a una biopsia testicular para buscar espermatozoides directamente del tejido testicular. Para la biopsia el paciente es sometido a anestesia local y se obtiene el tejido directamente del testículo, el cual es evaluado bajo microscopio por el embriólogo en busca de espermatozoides que puedan ser utilizados en un procedimiento de inyección de óvulos para lograr el embarazo.
Cuando la biopsia es positiva y se encuentran espermatozoides, se procede a la congelación de los espermatozoides que serán utilizados en ciclos posteriores de ICSI. El proceso de congelación es similar al de espermatozoides de eyaculado, y el almacenamiento en temperaturas bajo cero no afecta bajo ninguna circunstancia su potencial de fecundar óvulos y dar origen a embriones viables.