目前研究发现多种因素均可导致精子质量下降，包括先天性因素和后天性因素。先天性因素常见的包括染色体异常，基因的缺陷或异常等。后天性因素较多见，如精索静脉曲张、内分泌因素、感染因素等，也为导致精子质量下降的重要原因。
先天性因素当中，如克氏综合征，这类患者染色体通常为47XXY，会出现先天性小睾丸，导致精子的产量明显降低或无精子症。常见的还有基因缺陷，如Y染色体的微缺失，可出现a段、b段、c段、d段的缺失，导致精子数量的减少甚至无精子症。先天性输精管缺如的患者常伴有囊性纤维化，还有跨膜转运蛋白基因的缺陷，会导致梗阻性无精子症。
原发性不育患者中，35%-40%由精索静脉曲张所致，继发性不育患者当中则占75%-80%。内分泌因素如睾酮水平降低或泌乳素升高，也可导致精子质量下降。感染因素包括衣原体、支原体感染，也会导致精子质量下降。
