不育指的是性生活活跃，未采取避孕措施的夫妻同居一年后仍未能自然受孕，其患病率约15%。约50%的不育夫妇中可发现男方精液异常，这类与男性因素有关的不育即为男性不育。男性不育与多种因素有关，包括先天/后天泌尿生殖系统畸形、恶性肿瘤、泌尿生殖系统感染、精索静脉曲张等，还有30%~40%无法找到相关因素，称为特发性男性不育。

与男性不育相关的遗传因素主要有：染色体异常、遗传缺陷、Y染色体相关因素和囊性纤维化相关突变等。某些遗传学异常可能会传递给下一代，尤其是在使用辅助生殖技术的情况下，故需通过胚胎植入前诊断和产前诊断来避免。

染色体异常约与6%的男性不育相关，包括性染色体异常（即克氏综合征，核型47 XXY或46 XY/47 XXY嵌合体）、常染色体异常（主要包括各类倒位和异位）和精子染色体异常，需通过染色体核型检测和荧光原位杂交进行诊断。其中克氏综合征主要特征为睾丸小而硬，生殖细胞缺乏，常伴有Leydig细胞功能受损，睾酮水平较低，卵泡刺激素（FSH）水平升高，但性欲正常；通常可通过内分泌治疗和睾丸取精获得精子。

遗传缺陷包括X连锁隐性遗传疾病、卡曼综合征、轻度雄激素不敏感综合征。卡曼综合征特征为促性腺激素分泌不足型性腺机能减退和嗅觉丧失，主要由X染色体上的Kalig-1基因突变引起，一般可通过促性腺激素治疗达到自然受孕。位于X染色体长臂上的雄激素受体基因突变可产生轻度至完全性的雄激素不敏感，表现出不同程度的女性化或以不育作为唯一症状，内分泌治疗效果因症状程度不同而异。

Y染色体相关因素主要指Y染色体微缺失，包括AZFa、AZFb和AZFc三个区段部分或完全缺失。这些区段包含多个与精子发生相关的基因，其缺失是严重少精和无精症的主要分子遗传病因。行Y染色体微缺失检测的指征是精子密度<5×106/ml，在精子密度更高的人群中，Y染色体微缺失十分罕见。需注意的是，Y染色体微缺失必定会传递给男性后代。另一种Y染色体缺失是位于AZFc区段的gr/gr缺失，在少精症人群中携带率为4%，但这一缺失的携带率及其对于精子的影响取决于Y染色体的遗传背景。在一些族裔中，这一缺失稳定存在，却对生育能力无不良影响。

囊性纤维化是常染色体隐性遗传疾病，由7号染色体CFTR基因突变产生。在男性生殖系统中该突变主要影响射精管、精囊、输精管和远侧附睾，可导致先天性单侧/双侧输精管缺失。对于CFTR突变男性，有必要同时对其配偶进行筛查，若也发现阳性，则二人后代发生囊性纤维化或输精管缺失的概率将达50%。此外，精子DNA断裂也常见于少精症患者，可导致自然受孕率下降。

显微外科和辅助生殖技术，特别是卵细胞内单精子注射技术的进步，使更多既往被认为不能取得精子的男性不育患者看到了受孕的希望。存在遗传异常的男性不育患者，需警惕遗传缺陷传递给下一代的风险，需及时接受遗传咨询、胚胎植入前诊断和产前诊断。