目前研究發現多種因素均可導致精子質量下降，包括先天性因素和后天性因素。先天性因素常見的包括染色體異常，基因的缺陷或異常等。后天性因素較多見，如精索靜脈曲張、內分泌因素、感染因素等，也為導致精子質量下降的重要原因。先天性因素當中，如克氏綜合征，這類患者染色體通常為47XXY，會出現先天性小睪丸，導致精子的產量明顯降低或無精子癥。常見的還有基因缺陷，如Y染色體的微缺失，可出現a段、b段、c段、d段的缺失，導致精子數量的減少甚至無精子癥。先天性輸精管缺如的患者常伴有囊性纖維化，還有跨膜轉運蛋白基因的缺陷，會導致梗阻性無精子癥。原發性不育患者中，35%-40%由精索靜脈曲張所致，繼發性不育患者當中則占75%-80%。內分泌因素如睪酮水平降低或泌乳素升高，也可導致精子質量下降。感染因素包括衣原體、支原體感染，也會導致精子質量下降。