A terapêutica a ser adotada dependerá dos resultados da investigação inicial e das taxas de sucesso. Dependendo da gravidade do distúrbio masculino, o tratamento pode ser simples ou complexo. As opções disponíveis são o tratamento medicamentoso, a inseminação artificial intra-uterina com superovulação (IIU), a inseminação artificial com sêmen de doador anônimo, a fertilização in vitro (FIV) e a fertilização através da técnica de injeção intracitoplasmática de espermatozóide (ICSI).
O tratamento medicamentoso consiste em corrigir um distúrbio conhecido como hipogonadismo hipogonadotrófico, no qual os testículos não produzem os espermatozóides devido à estimulação hormonal inadequada feita pelo hipotálamo ou pela hipófise. São repostos os hormônios necessários (gonadotrofinas) para a estimulação testicular e produção dos espermatozóides. Alguns medicamentos têm sido utilizados também para tratar os casos de impotência.
O objetivo da inseminação intra-uterina (IIU) é a introdução de uma quantidade de espermatozóides no útero da mulher, no sentido de facilitar o encontro entre esses espermatozóides e o óvulo e, desta forma, facilitar a fertilização.
Na maioria dos casais, a IIU utiliza o esperma do marido/parceiro da paciente. No entanto, em determinadas circunstâncias, está indicada a utilização de amostras de sêmen de doadores anônimos. Este procedimento é reservado apenas para casos de infertilidade masculina nos quais o esperma do próprio marido/parceiro é completamente anormal (quantidade de espermatozóides muito baixa ou igual a zero, formato ou motilidade muito alterados). Estima-se que um entre oito casais com infertilidade necessita deste tipo de tratamento. A utilização de sêmen de doador deve ser discutida e bem aceita pelo casal. É um processo emocionalmente difícil que requer acompanhamento psicológico.
A IIU não é eficaz nos casos em que há contagem muito baixa de espermatozóides ou alterações importantes na sua morfologia.
A FIV é a técnica do "bebê de proveta", procedimento amplamente praticado em todo o mundo. Em resumo, na FIV vários óvulos são removidos do ovário, fertilizados em laboratório com espermatozóides do marido/parceiro e os embriões resultantes selecionados são transferidos para o interior do útero da paciente. As modernas técnicas de preparo de sêmen podem melhorar a viabilidade das amostras de espermatozóides e tornar a fertilização mais provável.
A infertilidade masculina vem sendo tratada com sucesso em muitos casos através de modernas técnicas de "micromanipulação" de gametas. A técnica que utiliza a injeção intracitoplasmática de espermatozóide (ICSI) permite a introdução de um único espermatozóide no interior de um óvulo e, assim, promover a fertilização. Desta maneira, a ICSI significa uma alternativa de tratamento para aqueles casos mais graves de infertilidade masculina e pode, em alguns casos, substituir a inseminação intra-uterina com sêmen de doador.
A taxa de fertilização da ICSI está em torno de 70%. Os índices de gravidez e de crianças nascidas são muito semelhantes aos encontrados na FIV convencional.
Essa técnica foi desenvolvida para tratar a infertilidade de homens que produzem pequena quantidade de espermatozóides e aqueles que não possuem nenhum espermatozóide no ejaculado, devido à obstrução ou outros distúrbios testiculares. Nesses casos, os espermatozóides podem ser obtidos diretamente do epidídimo ou do testículo através de uma punção ou microcirurgia.
Uma técnica conhecida como aspiração epididimal do esperma (MESA) retira uma pequena amostra de sêmen do epidídimo e utiliza esses espermatozóides recuperados para fertilização dos óvulos através da ICSI. Outra técnica semelhante, na qual os espermatozóides são retirados de uma biópsia testicular (TESA) também auxilia na tarefa de se recuperar o espermatozóide do próprio parceiro/marido para a fertilização dos óvulos da paciente.

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