Com os avanços recentes no campo da medicina reprodutiva, alguns homens com azoospermia não-obstrutiva passaram a ter uma chance de ter filhos com espermatozoides próprios. A técnica é a microtese (microsurgical testicular sperm extraction), uma microdissecção testicular para extrair os espermatozoides diretamente dos testículos. É uma cirurgia muito delicada, que exige a presença de um médico e de um embriologista capacitados e com experiência em reprodução assistida para buscar os poucos espermatozoides com o auxílio de microscópio.

Se a retirada de gametas tiver como objetivo a fertilização, a retirada deverá ser sincronizada com o ciclo da fertilização in vitro. Trata-se da dissecção do tecido testicular com auxílio de um microscópio cirúrgico, com o intuito de encontrar túbulos seminíferos mais dilatados e avermelhados, nos quais a produção de espermatozoides pode estar ocorrendo.

Este túbulo é removido e, após preparo, o material é entregue a um biólogo, que ainda na sala cirúrgica avalia a presença ou não de espermatozoides. O processo é repetido até que se encontrem gametas suficientes para a fertilização in vitro.

Em alguns casos, deve-se dissecar os dois testículos até que se encontrem os espermatozoides.