由抗精子抗體誘發不孕的發病機制涉及受精過程的各種條件和環節，也不利於受精卵着牀，從而影響妊娠的結局。主要和以下因素有關：即生精功能受損、精子運動能力下降、精子通過宮頸黏液受阻、受精障礙、吞噬細胞功能亢進和着牀障礙等。
一、睾丸造精功能受損
由精子免疫引起的自身免疫反應，首先影響的是睾丸的造精功能。男性不育患者多有無精症、嚴重少精症和（或）精子形態異常。作睾丸活檢，常見的有性細胞缺如，造精功能低下或終止。用豚鼠或大白鼠以福氏佐劑加睾丸組織做免疫實驗，能誘發無精症就是一個很好的例子。
二、精子運動能力下降
體外實驗已經證明，當運動精子加入抗血清之後，由於凝集素、制動因子和精子細胞毒抗體的作用，精子即會出現凝集，或喪失運動能力，用含抗精子抗體的子宮和陰道分泌物做實驗亦會得到同樣的結果。因此抗精子抗體會影響精子在女性生殖道內的運送，此外抗原抗體反應的結果，還會引起精子物質代謝障礙。高效價的抗體能使精子死亡或失去受精能力，在低效價抗體的條件下即使精子仍能受精，但這樣的受精卵多數會在發育過程中死亡。
三、精子通過宮頸黏液受阻
（1）血中的抗精子抗體向宮頸黏液（CM）內移行，若有足量補體存在，一旦與上行精子結合，精子就會處於制動狀態，精子不能上游進入宮腔，到不了輸卵管的壺腹部則無法受精。
（2）抗體 IgG 的 Fc末端與 CM 中的糖蛋白有很強的非特異性黏着力，黏着後的抗體其F（ab）2呈遊離狀態，上行精子與 F（ab）2相遇相互結合，即使補體量不足，不發生制動作用，但由於捕捉了精子的抗體，其 Fc末端黏附在 CM 中，導致被捕捉的精子不能前進，只能作原地擺動，因此精子上行同樣受阻。
（3）若男性精液中有自身免疫性抗精子抗體存在，精子表面抗原首先與抗體的 F（ab）2結合，使 Fc末端呈遊離狀態，精子帶着抗體上行至 CM，抗體的 Fc末端與 CM 糖蛋白粘合，精子在 CM 中通行亦受到阻礙。
以上分析，在動物實驗中已獲得證明，在臨牀上，血中有抗精子抗體的婦女，其性交後試驗多數呈現異常，若取患者的 CM 作體外精子穿透 CM 試驗，出現異常者佔大多數。
