異常結果：
（1） 生精上皮脫落型：精曲小管擴張，大部分或全部管腔充滿脫落的生精細胞，管腔消失，常伴不同程度界膜及小血管改變。
（2） 生精阻滯或成熟障礙型：生精過程常阻滯于精母細胞或精子細胞階段，常伴生精細胞、界膜和血管改變，這是一種生精過程的分化異常。
（3） 生精功能低下型：各級生精細胞和精子均一地減少，支持細胞出現大量空泡，管腔擴張，可見早期脫落的未成熟生精細胞、界膜、血管多無明顯改變。
（4） 透明變性型：精曲小管廣泛透明變性、萎縮、管腔狹窄，嚴重時成“幻影小管”常伴廣泛纖維化和血管透明性變。這是自身免疫反應的表現，可能是非特異性炎癥、病毒性腮腺炎合并睪丸炎、藥物作用所致，也可能是原因不明或是其他病理損害的結果。
（5） 唯支持細胞綜合征：精曲小管中生精細胞缺如或消失，僅有支持細胞，精曲小管管徑較小，界膜及間質病變嚴重，可分為：①原發性(先天性)：是胚胎期卵黃囊內生殖細胞未發育或未降到生殖嵴所致，睪丸大小和性征異常。②后天性(繼發性)：是各種睪丸病變的后期結果。
（6） 混合型：組織改變有兩種以上，常主次難分，表現為生精細胞上皮脫落、成熟障礙、透明變性等。此外，還有睪丸發育不全或發育受阻病變，如克氏綜合征未成熟型睪丸等，常表現為小睪丸，第二性征發育不良，睪丸病變呈一致性，可有染色體異常，易于診斷。
（7） 睪丸活檢組織學分型與預后的關系：生精上皮脫落，預后最好，生精功能低下尚有治療基礎，透明性變、唯支持細胞綜合征、生精障礙、克氏征等則無治療基礎，預后不良。
需要檢查的人群：
（1） 睪丸大小正常的無精子癥；
（2） 睪丸體積中度縮小的少精子癥；
（3） 小或不對稱性睪丸的少精子癥或無精子癥如睪丸大小不等，一側輸精管不能捫及或附睪硬結等。應證明兩側睪丸是否都有精子發生，因為可能是一側阻塞，另一側睪丸功能障礙；
（4） 若雙側睪丸病變基本相同，為確定睪丸損傷的程度或種類，常選較健康一側睪丸作活檢；
（5） 阻塞性無精子癥應作雙側睪丸活檢，以決定哪側適宜作顯微外科吻合手術；
（6） 對隱睪患者作活檢可檢測有無原位癌。不明原因的睪丸腫塊睪丸活檢可明確診斷；
（7） 若評價男性節育的遠期作用或環境因素，細胞毒藥物，輻射線對睪丸生精功能的影響，亦可作睪丸活檢。