Mõned mehed on viljatud, kuna nende spermatosoidide tase on ejakulaadis madal või puudub täielikult. Sellistel juhtudel võivad nad taotleda sperma väljavõtmist, et aidata neil naispartneriga rasestuda, sest meditsiiniliste protseduuride kasutamine spermatosoidide eemaldamiseks võib suurendada nende rasestumisvõimalusi selliste protsesside ajal nagu in vitro viljastamine (IVF). Sperma võib võtta kas munanditest või munandimanusest ning selleks on mitu erinevat viisi. Mõned nõuavad sisselõiget munandikotti, samas kui teised hõlmavad sperma eemaldamiseks nõela.
Sperma kogumine on kasulik meestele, kellel on madal spermatosoidide arv või motoorikaprobleemid, võimaldades neil paljuneda, kui nende sperma ei suuda naist loomulikult rasestuda. Teised mehed valivad selle protseduuri pärast vasektoomiat, eriti kui vasektoomia tagasipööramine on ebaefektiivne, sest see võib võimaldada neil lapsi saada vaatamata sellele, et neil on paljunemist takistav operatsioon. Muudel juhtudel võib osutuda vajalikuks spermatosoidide väljavõtmine, kuna vas deferens puudub või seemnetrakt on blokeeritud. Üldiselt võib ta seda protseduuri kasutada, et aidata tal paljuneda, kuigi isane toodab spermat, kuigi see ei ole alati edukas.
Üks peamisi sperma otsimise meetodeid on mikrokirurgiline munandimanuse sperma aspiratsioon (MESA). Selle protsessi käigus tehakse munandimanuse sisselõige, et spermat saaks eemaldada. Tavaliselt on munandimanus sperma kogumiseks eelistatud koht, sest sellest kehapiirkonnast võetud sperma reageerib kõige paremini külmsäilitamisele, mille käigus sperma edaspidiseks kasutamiseks külmutatakse.
Vähem invasiivne ja sageli vähem edukas protseduur on perkutaanne epididümaalne sperma aspiratsioon (PESA), mille puhul kasutatakse spermatosoidide aspireerimiseks nõela, ilma et oleks vaja teha munandikotti sisselõiget. Sperma võib võtta ka munanditest, kui munandimanuses pole palju, kuid selles piirkonnas võib spermat olla raskem külmuda. Sperma munanditest võtmise protsessi nimetatakse munandite sperma ekstraheerimiseks (TESE). See hõlmab piirkonnast väikese koetüki lõikamist ja proovi sperma kogumist.
Pärast sperma väljavõtmist, mis on tavaliselt ambulatoorne protseduur, võib enne viljastumist järgneda mitmeid meditsiinilisi protseduure. Näiteks IVF-i ajal eemaldatakse paarist munarakk ja sperma ning ühendatakse seejärel torusse, nii et viljastumine on tõenäolisem. Suurima edukuse määraga protseduur on aga tavaliselt intratsütoplasmaatiline sperma süstimine (ICSI), mille käigus süstitakse munarakku üks sperma. Seda peetakse tehniliselt IVF-i tüübiks ja see on tavaliselt kõige tõenäolisem meetod, mille tulemuseks on viljastumine pärast sperma väljavõtmist.