Estes métodos contribuem no objetivo de obter espermatozoides para a realização de processos de inseminação quando estes não podem ser colhidos de maneira convencional, ou seja, por meio de ejaculação. Normalmente, esses procedimentos são realizados em casos de azoospermia, quando há a ausência de espermatozoides no sêmen ejaculado.

Os quatro métodos são:

• PESA: nesse procedimento minimamente invasivo, os espermatozoides que estejam armazenados no epidídimo são retirados por meio de uma aspiração percutânea;
• MESA: com uma microcirurgia, os espermatozoides são aspirados sem lesar o epidídimo, podendo ser utilizada em homens vasectomizados;
• TESE: os espermatozoides são extraídos do testículo por meio de uma punção realizada com agulha e seringa;
• microTESE: neste método é feita uma microdissecção testicular que, com a assistência de um microscópio cirúrgico, permite uma maior precisão por parte do cirurgião ao captar os espermatozoides testiculares.