Se comienza con un perfil hormonal (medición de hormona folículo estimulante y estradiol, hormona tiroidea, prolactina y otras). Dependiendo de los resultados se practica una ecografía para verificar la ovulación, el desarrollo endometrial y el nivel de progesterona. Si se detecta alguna anormalidad, se realiza un seguimiento folicular con estimulación ovárica, es decir, se administran hormonas para que la paciente ovule y, mediante una monitorización, se establece el periodo de fertilidad para dirigir la actividad sexual. Con este procedimiento, el 80% tiene resultados.

De acuerdo al caso se decide el momento para practicar una histerosalpingografía, radiografía con contraste que sirve para examinar el estado de permeabilidad de las trompas de Falopio (el problema más habitual es que estén tapadas). Cuando no se detectan anomalías, se continúa con la estimulación hormonal u otros tratamientos.

Si esta prueba es insuficiente para un diagnóstico exacto, debe programarse un estudio laparoscópico e histeroscópico, procedimientos invasivos que permiten observar los órganos reproductores femeninos a través de un endoscopio introducido por el abdomen y/o cavidad uterina. Mediante estas técnicas es posible corregir pólipos endometriales, miomas uterinos, tabiques uterinos, sinequias, endometriosis, adherencias, defectos de las trompas de Falopio, tumores ováricos, entre otros.

Terminada la fase diagnóstica, se planifica una terapia de fecundación asistida, inseminación intrauterina o fecundación in vitro, según el cuadro.

En el caso de que existan antecedentes, por ejemplo, de una inflamación pelviana o cirugía de apendicitis, el estudio diagnóstico parte por las pruebas endoscópicas.