Микроскопическим исследованием определяется количество сперматозоонов в 1 мл эякулята и во всем эякуляте их двигательная функция, количество живых, мертвых и патологически измененных сперматозоонов, наличие лейкоцитов, эритроцитов, клеток сперматогенеза, лецитиновых зерен, эпителия семявыносящих путей, микрофлоры, сперматоагглютинации.

В норме концентрация сперматозоонов — 60— 120 млн/мл (нормозооспермия). Изредка можно наблюдать и большее количество их—140—180—250 млн/мл.| Концентрация их более 250 млн/мл считается отклонением от нормы и расценивается как полизооспермия, которая является неблагоприятным для плодовитости показателем.
Если концентрация сперматозоонов меньше 60 млн/мл, это состояние называется олигозооспермия. Различают три степени олигозооспермии: I степень — концентрация сперматозоонов 40—59 млн/мл, II степени — 20—39 млн/мл, III степени — 1—20 млн/мл.

Полное отсутствие сперматозоонов в эякуляте при наличии клеток сперматогенеза называется азооспермией.
Если в эякуляте отсутствуют клетки сперматогенеза и сперматозооны, то это обозначается как аспермия. Последнюю необходимо отличать от асперматизма — состояния, при котором не происходит эякуляции. Половой акт в таких случаях может продолжаться чрезмерно долго без эякуляции.

Двигательная функция сперматозоонов имеет большое значение для оплодотворения. Существует много предложений, касающихся оценки их подвижности, но наиболее простой, по нашему мнению, прием Молнара, с помощью которого подвижность оценивается по пятибалльной системе: 4 — очень быстрое целесообразное движение; 3 — хорошее, прогрессирующее вперед движение; 2 — вялое, почти не прогрессирующее вперед движение; 1 — дергающееся на месте движение; 0 — отсутствие движений.

В норме движения 70—80% сперматозоонов должны соответствовать 3—4 баллам; уменьшение процента активно подвижных ниже указанных цифр обозначается как астенозооспермия, а уменьшение активно подвижных сперматозоонов до 1—10 % — как акинозооспермия. При достаточном количестве морфологически нормальных сперматозоонов к приведенным терминам добавляют слово «нормо», при снижении концентрации — «олиго».