En la biopsia testicular abierta se practica una pequeña incisión a través de la piel y se extrae muestra de tejido testicular de uno o ambos testículos.  Existe también la biopsia por  por punción, en la cual se toma la muestra del testículo, utilizando una aguja especial que no requiere la realización de  incisiones en la piel. Puede ser realizado bajo anestesia local o sedación.

Este tipo de procedimientos se indican cuando no hay espermatozoides en el eyaculado por diversas situaciones (infecciones, post-vasectomía, ausencia de conductos deferentes, causa desconocida entre otras).