Το σπερμοδιάγραμμα ή ανάλυση σπέρματος, χρησιμοποιείται για να προσδιοριστεί αν ένας άνδρας είναι γόνιμος ή όχι. Η ανάλυση σπέρματος παίρνει υπ’ όψη πολλές παραμέτρους και πραγματοποιεί διάφορες δοκιμές στο σπέρμα. Μια ανάλυση σπέρματος για τον προσδιορισμό της γονιμότητας θα πρέπει να πραγματοποιείται σε τουλάχιστον δύο δειγματοληψίες, με διαφορά το λιγότερο επτά ημερών στη διάρκεια μιας περιόδου δύο έως τριών μηνών, επειδή ορισμένες συνθήκες μπορεί να επηρεάσουν τα επίπεδα σπέρματος. Ένα δείγμα σπέρματος μπορεί να χαρακτηριστεί από:

• ολιγοσπερμία, όταν ο αριθμός των σπερματοζωαρίων είναι χαμηλότερος από το φυσιολογικό (<20 εκατ. / ml)
• ασθενοσπερμία, όταν το ποσοστό κινητικότητας των σπερματοζωαρίων είναι χαμηλό
• ολιγοασθενοσπερμία, όταν ο αριθμός και η κινητικότητα είναι χαμηλότερα από το κανονικό
• τερατοσπερμία, όταν παρατηρείται ένα υψηλό ποσοστό δύσμορφων σπερματοζωαρίων
• αζωοσπερμία, όταν δεν ανιχνεύονται καθόλου σπερματοζωάρια

Ο τυπικός όγκος σπέρματος που συλλέγεται είναι περίπου το μισό ενός κουταλιού του γλυκού (2-6 millilitres) σε υγρό. Λιγότερο σπέρμα υποδεικνύει λιγότερα σπερματοζωάρια, γεγονός που ενδεχομένως θα επηρεάσει τη γονιμότητα. Περισσότερο σπέρμα δείχνει πάρα πολύ υγρό, το οποίο θα αποδυνάμωνε την πυκνότητα τού σπέρματος, επίσης δείγμα πιθανής υπογονιμότητας. Η πυκνότητα των σπερματοζωαρίων μέσα στο σπέρμα, μετριέται σε εκατομμύρια σπερματοζωάρια ανά millilitre σπέρματος. Κανονική είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 20 εκατ. ανά millilitre (και πάνω από 80 εκατομμύρια σπερματοζωάρια σε μία εκσπερμάτιση). Όσο μικρότερη πυκνότητα παρουσιάζεται σε ένα δείγμα σπέρματος, τόσο λιγότερες είναι οι πιθανότητες να επιτευχθεί εγκυμοσύνη. Ένας άνδρας που μόλις έχει κάνει βασεκτομή, ιδανικά, θα ήθελε να μην έχει καθόλου σπερματοζωάρια στο δείγμα του. Κινητικότητα σπερματοζωαρίων, είναι το ποσοστό αυτών που κινούνται σε ένα δείγμα. Όσο πιο αργά κινούνται (ή παραμένουν ακίνητα) τόσο λιγότερες και οι πιθανότητες για εγκυμοσύνη. Η πρόοδος του σπέρματος βαθμολογείται με βάση το μηδέν (δεν υπάρχει κίνηση) έως 4 ή υψηλότερη για το σπέρμα που κινείται σε ευθεία γραμμή με καλή ταχύτητα. Αν ο αριθμός των σπερματοζωαρίων που κινούνται είναι κάτω από το μισό, μια “κηλίδα” χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει το ποσοστό των νεκρών σπερματοζωαρίων. Αυτό ονομάζεται δοκιμή βιωσιμότητας σπέρματος. Μορφολογία της ανάλυσης, είναι η μελέτη για το μέγεθος, το σχήμα, και την εμφάνιση των κυττάρων του σπέρματος. Η ανάλυση αξιολογεί τη δομή 200 σπερματοζωαρίων και οποιαδήποτε ελαττώματα καταγράφονται. Όσο περισσότερα ανώμαλα σπερματοζωάρια είναι παρόντα, τόσο χαμηλότερη είναι η πιθανότητα της γονιμοποίησης.