L'infertilité dite pré-testiculaire est en fait un ensemble de maladies qui affectent le système de contrôle du testicule, comme une fabrique de sperme chez l'homme.
Ce système de contrôle est principalement composé du cerveau et d'une glande qui lui est associée, appelée hypophyse. Tant que le testicule est sain, la stimulation ou la substitution par un traitement hormonal médical de la fonction à ce niveau du cerveau ou de l'hypophyse pourrait permettre de récupérer la fonction testiculaire.
Cependant, les cellules germinales (celles qui résident dans le testicule et qui sont responsables de la production de sperme) sont très délicates. Si la diminution des hormones de contrôle est profonde, ou prolongée dans le temps, il est tout à fait possible que les cellules germinales elles-mêmes soient endommagées, de sorte que le problème, initialement pré-testiculaire, devient testiculaire.
Ce problème est fréquent dans ce type de stérilité, et c'est la raison pour laquelle, en de nombreuses occasions, malgré la substitution des hormones de l'axe hypothalamo-hypophysaire, une réponse satisfaisante dans la production de sperme n'est pas obtenue.