Bij de man wordt onvruchtbaarheid door een tekort zijn aan goed ontwikkelde en gevormde zaadcellen in het sperma veroorzaakt. Er zijn mogelijk niet genoeg zaadcellen (oligozoospermie) of er zijn helemaal geen zaadcellen aanwezig in het sperma (azoospermie). Zels op het moment dat er wel genoeg zaadcellen aanwezig zijn, kan het gebeuren dat de kwaliteit van deze zaadcellen te slecht is. Een te slechte kwaliteit kan aan een verminderde beweeglijkheid van de zaadcellen (asthenozoospermie) liggen, maar eveneens kan het zijn dat er te veel zaadcellen in het sperma aanwezig zijn met abnormale vorm (teratozoospermie).
Onderliggende oorzaken van de onvruchtbaarheid bij een man kunnen mogelijk zijn: een stoornis in de productie van de zaadcellen, bijvoorbeeld het geheel ontbreken van de testtes (teelballen). Verder kan een stoornis in het lozen van de zaadcellen aan de onvruchtbaarheid ten grondslag liggen doordat de zaadleiders voor een deel of zelfs helemaal af zijn gesloten door bijvoorbeeld een sterilisatie. Seksuele problemen komen eveneens regelmatig naar voren als oorzaak van de mannelijke onvruchtbaarheid.
Om te kunnen constateren of een man onvruchtbaar of verminderd vruchtbaar is wordt in de meeste gevallen een semenanalyse uitgevoerd. Deze semenanalyse is echter één van de slechtst gevalideerde testen in heel de medische wereld. Indien men een identiek monster in diverse laboratoria laat onderzoeken kan men totaal verschillende uitslagen ontvangen. Bovenal is de link tussen vruchtbaarheid en de uitkomst van deze analyse dikwijls lastig te leggen. Vaak is een man verminderd vruchtbaar zonder daar zelf te weten, bijvoorbeeld omdat de vrouw erg vruchtbaar is.