Mehe viljakuse diagnostikas omab kõige suuremat tähtsust seemnerakkude analüüs, mille käigus hinnatakse seemnerakkude arvukust, liikuvust ning väliskuju ehk morfoloogiat. Mehe viljakuse hindamisel on olulisel kohal hormoonalanalüüsid ning välistada tuleb ka sugulisel teel levivate haiguste esinemine.
Viljatuse põhjuste geneetilised uuringud on viimasel ajal kiirelt arenenud. Geeni- ja kromosoomimutatsioonid võivad põhjustada nii naise kui ka mehe viljatust.
