Nos casos de infertilidade masculina em que o tratamento conservador não apresenta resultados satisfatórios, ou, ainda, a causa é uma doença sem cura conhecida, as técnicas cirúrgicas podem ser opções.

• Varicocele: corrigida cirurgicamente, e os ductos deferentes obstruídos, em alguns casos, podem ser reparados;
• Vasectomia: revertida cirurgicamente, mas com pequena relevância de benefícios;  
• Azoospermia: quando não há espermatozoides presentes no sêmen ejaculado, eles podem ser recuperados diretamente dos testículos ou do epidídimo por técnicas cirúrgicas.