A Microcirurgia consiste na realização de procedimentos com auxílio de Microscópio cirúrgico, o mesmo usado em cirurgias no cérebro, olhos, dentro do ouvido, etc. O Microscópio magnifica a imagem em até 25x, o que é de fundamental importância para visualizar as pequenas estruturas onde trafegam os espermatozoides por exemplo. Hoje sabemos que o sucesso das cirurgias para infertilidade masculina dependem totalmente de pequenos detalhes apenas vistos com auxílio de microscópio.
As microcirurgias para infertilidade mais frequentemente realizadas são: Correção de Varicocele, Reversão de Vasectomia, Microdissecção dos testículos ou Epidídimos ( para pacientes sem espermatozoides no ejaculado, é necessário procura-los dentro do testículo através de Microcirurgia), além de outras.