La maggior parte delle disfunzioni del ciclo ovulatorio è dovuta a un'alterazione dei controlli ormonali che ne regolano le varie fasi (aumento della Prolattina, alterazioni del rapporto LH/FSH e E/P, insufficiente attività del corpo luteo).
In un certo numero di casi, invece, vi è un'inadeguata risposta dei tessuti e/o degli organi ai vari ormoni la cui produzione è peraltro normale (alterata ricettività delle cellule del collo dell'utero o dell'endometrio all'azione degli estrogeni e/o del Progesterone).

Particolare importanza rivestono quelle condizioni che impediscono all'ovocita di entrare nella tuba di Falloppio e di incontrare, all'interno della tuba, gli spermatozoi provenienti dalla vagina (occlusione delle tube; anomalie del tratto terminale della tuba, che ha il compito di captare l'ovocita; allontanamento dell'ovaio dalla tuba; aderenze tra tube, ovaio e altri organi situati nella parte più bassa dell'addome come conseguenza di processi infiammatori; mancata formazione delle tube di Falloppio). L'endometriosi non può essere considerata come la causa principale di infertilità se non nei casi più gravi in cui dà luogo a estese aderenze tra i vari organi coinvolti.

Tra i fattori femminili che impediscono la gravidanza bisogna ricordare quelle dovute ad anticorpi. Può accadere infatti che l'organismo femminile produca anticorpi contro gli spermatozoi o l'embrione. Gli anticorpi sono quelle sostanze prodotte dall'individuo per bloccare l'azione di elementi estranei entrati nell'organismo (batteri, virus).
In effetti, sia gli spermatozoi che l'embrione sono "sostanze" estranee all'organismo femminile (l'embrione è formato in parte da sostanze prodotte in base alle informazioni ereditate dalla madre, ma in parte è formato da sostanze ereditate dal padre).
Esistono meccanismi che impediscono la formazione di anticorpi anti spermatozoi o anti embrione:
quando questi meccanismi non funzionano avviene la produzione di molecole che bloccano gli spermatozoi o lo sviluppo dell'embrione, cosi come farebbero con un virus o un batterio nocivo.

Tra le cause di infertilità maschile, un ruolo di fondamentale importanza è rivestito dalle alterazioni del numero degli spermatozoi (oligospermia quando il numero è ridotto e azoospermia quando gli spermatozoi sono completamente assenti nel liquido seminale), della loro motilità (astenospermia) e della loro forma (teratospermia).

In alcuni casi queste tre condizioni possono coesistere in varie combinazioni tra loro. Molto importante è anche la valutazione della componente liquida dello sperma che può presentare un'alterazione della composizione e/o della viscosità; tali anomalie sono spesso segno di fenomeni infiammatori. Anche fattori ambientali e lo stile di vita possono influire sulla qualità del liquido seminale.

L'esposizione a radiazioni, fonti di calore, sostanze tossiche, ma anche il fumo di sigarette, una dieta ricca di grassi tale da far innalzare i livelli di colesterolo e trigliceridi, il diabete, possono inibire la produzione di spermatozoi in maniera temporanea o permanente. La dilatazione delle vene intorno al testicolo (varicocele) può contribuire ad alterare la qualità del liquido seminale. Altre cause meno frequenti di alterazione della qualità degli spermatozoi sono i fenomeni infiammatori (l'infiammazione dei testicoli durante un episodio di parotite avvenuto dopo l'adolescenza) e la presenza di uno o di entrambi i testicoli in una sede non anatomicamente regolare (criptorchidismo).

In alcuni soggetti, pur essendovi una normale produzione di spermatozoi nel testicolo, questi sono del tutto assenti nel liquido seminale in quanto sono ostruiti quei canali che ne permettono il deflusso all'esterno.
Tali ostruzioni possono essere presenti sin dalla nascita (mancata formazione dell'epididimo o del deferente) o possono verificarsi quali conseguenze di traumi o infiammazioni.

Anche l'uomo può produrre anticorpi contro i propri spermatozoi.
In questo caso gli anticorpi possono legarsi agli spermatozoi impedendone il movimento (quelli che si legano alla coda o al tratto intermedio) o l'ingresso nell'ovocita (quelli che si legano alla testa).