Безплодието може да се дължи на мъжа, на жената или на двамата партньори. Обикновено жената е тази, която първа търси лекарска помощ. Гинекологичният преглед дава окончателна яснота по причините за стерилитет в сравнително редки случаи – когато жената страда от очебиен патологичен процес, например тежко генитално възпаление, интерсексуално състояние и др.под. Оттук насетне изследването на стерилната двойка се подчинява на принципа “от по-лека към по-тежка диагностична процедура”. За оплодителата способност на мъжа се ориентираме чрез спермограма. Понякога това изследване се замества или допълва с посткоитален тест – търсене на сперматозоиди в слузта на маточната шийка скоро след полов акт. Тестът дава възможност и за преценка на самата слуз – отклонения в нейните качества могат да причинят безплодие. Следват тестове за активна или “дремеща” инфекция на двамата партньори с микроорганизми, причиняващи безплодие – на първо място хламидия. На свой ред, жената се подлага на изследване, което цели да установи дали яйчниците отделят яйцеклетки. Класически метод е ежедневното измерване на температурата в правото черво или под езика в продължение на няколко месеца. По-точна представа дава динамичното ехографско проследяване на кухините, където зреят яйцеклетки (фоликулометрия). Ако съчетаем фоликулометрията с кръвни проби за някои хормони, можем да получим по-точна представа както за функцията на жлезите с вътрешна секреция, така и дали в маточната лигавица има благоприятни условия за заселване на зародиш. Индиректни данни за нивото на хормоните можем да добием чрез цитологично изследване на влагалищни натривки. Микроскопското изследване на късче маточна лигавица също може да даде полезна информация. Изследването за проходимост на маточните тръби се прави с помощта на ехограф или рентгенов апарат. И в двата случая е необходимо впръскване на контрастно вещество в маточната кухина. Най-агресивното, но в повечето случаи и най-информативно изследване за женски стерилитет е лапароскопията. Ако никой от изброените диагностични методи не успее да установи причини за стерилитета, прибягваме до т.нар. резервни методи. Чрез тях могат да се разпознаят сравнително по-редки патологични състояния: имунологични процеси, генетични отклонения и др. За съжаление, и най-съвремените диагностични средства не успяват да изяснят причините за стерилитет в над 30 % от случаите.