L’infertilité masculine peut apparaître si le corps ne produit pas assez de testostérone ou de gonadotrophines (FSH et LH). Une qualité spermatique réduite d’origine hormonale est un phénomène plutôt rare. Les sportifs de haut niveau ayant recours à certaines formes de dopage hormonal voient par exemple leur fertilité affectée (ce phénomène peut disparaître dans certains cas, une fois le dopage arrêté).
Ce dysfonctionnement hormonal est lié aux troubles de sécrétion de différentes glandes comprenant l'hypothalamus, l'hypophyse, la thyroïde ou les testicules.