引起男性不育的主要免疫学因素是抗精子抗体，研究证明约5—9％的不育男子体内有抗精于抗体。精于对成年男性本身是有抗原性的。但由于血睾屏障的存在不会发生免疫反应。但生殖系统局部的炎症、外伤及手术等损伤了这一屏障，致使精于及其可溶性抗原漏出并被局部的巨细胞吞噬，进而致敏淋巴细胞，发生抗精于的免疫反应生成抗精子抗体。
抗精子抗体引起不育机理可能为，(1)抗体可引起精子凝集作用，进而降低精于的活动力。(2)影响精子膜上颗粒的运动进而干扰精子获能。(3)影响精子顶体酶的释放。(4)干扰精子粘附到卵泡透明带上进而影响受精。(5)抗体与精子粘合后可活化补体和抗体依赖性细胞毒活性，进而加重局部的炎症反应。使输精管堵塞加重，这是少精子症的原因之一。
此外，细胞免疫因素也与男性不育有关。研究发现，不育症精液中的白细胞量升高。正常情况下由于血睾屏障作用，即无精子漏入体内亦无白细胞渗出；附睾以后的输精管可有少量的白细胞渗出。因此精液中应无或仅有少量的白细胞。
一旦屏障作用受损就可以出现精于漏入体内和白细胞进入精液，如果生殖道有炎症也可引起白细胞趋化运动使精液中白细胞增多。白细胞的产物如淋巴因子和吞噬细胞因子均可以影响精于运动，精于活动率降低，精子形态改变从而影响不育，服用消抗体3个月即可治愈。
