Thủ thuật phẫu thuật thu lượm tinh trùng được tiến hành cho những trường hợp vô sinh không có tinh trùng tức không tìm thấy tinh trùng trong tinh dịch sau ít nhất 2 lần xuất tinh cách nhau ít nhất 4 tuần, trong chuyên môn gọi những trường hợp này là vô tinh.