Für die sogenannte TESE entnehmen wir per Hodenbiopsie in einem ambulanten Eingriff unter Vollnarkose Gewebe aus dem Hoden, das anschließend durch ein spezielles Verfahren (Kryokonservierung) tiefgefroren wird. Am Tag der Follikelpunktion wird die Hodenprobe aufgetaut, die Samenzellen werden extrahiert und aufbereitet. Danach injiziert der Reproduktionsbiologe eine ausgewählte, funktionsfähige Samenzelle mittels Intrazytoplasmatischer Spermieninjektion (ICSI) unter dem Mikroskop direkt in die Eizelle.
Die Kombination von Hodenbiopsie und TESE mit einer ICSI kommt auch nach einer Sterilisation (Vasektomie) des Mannes in Frage, nach Tumoroperationen, inoperablen Samenleiterverschlüssen oder wenn eine Ejakulation gänzlich ausbleibt, zum Beispiel durch eine Querschnittslähmung.