睾丸活檢是男性不育症的一種重要檢測方法，通過睾丸活檢觀察，能直接估計睾丸的生精功能和生精障礙的程度，以及睾丸合成類固醇激素的能力，估價生育能力並可提供直觀資料，對治療的選擇和判斷預後也是一個重要的依據。睾丸活檢可見到以下幾種病理改變：
（1）正常的睾丸結構：青春期前曲細精管細小，無基底膜，僅有原始生殖細胞和支持細胞，間質細胞不明顯。青春期後曲細精管可見管內生精上皮，各級生精細胞（精原細胞、精母細胞、精子細胞）及支持細胞，管腔面有很多精子，曲細精管界膜及間質正常。睾丸的生殖病理變化，主要出現在曲細精管生精上皮及曲細精管基底膜。
（2）生精功能低下：精子發生存在，但生精上皮變薄，各級生精細胞數量減少。
（3）生精停滯：精子發生停滯在某一細胞階段，而不能形成精子，多見於精母細胞階段，其次是精子細胞階段，較少停滯於精原細胞階段。
（4）生精細胞脫落及排列紊亂：未成熟的生精細胞和精母細胞、精子細胞等成團成團地脫落於曲細精管管腔內，阻塞管腔，排不出去。往往伴有生精細胞排列紊亂。
（5）唯支持細胞綜合徵：曲細精管內只有支持細胞，而缺乏任何生精細胞。管徑縮小，界膜增厚，間質增生。這是一種先天性異常，無精子，無生育能力，但第二性徵正常。
（6）混合性病變：曲細精管內可見多種異常，如各種類型和程度的生精障礙：生精停滯、脫落紊亂；界膜增生或透明樣變性等混合存在。
（7）未成熟型睾丸：成年人的睾丸發育狀態仍停止在青春期前，曲細精管管徑小，管腔尚未出現，也無精子生成。
（8）曲細精管透明變性：發展快，呈進行性，表現爲曲細精管的界膜增厚，呈透明樣變性，並向管腔及間質擴展，致管腔日益縮小，同時伴有不同程度的生精障礙。嚴重者小管內各種細胞均消失，僅餘曲細精管皺縮的影子。
