由抗精子抗体诱发不孕的发病机制涉及受精过程的各种条件和环节，也不利于受精卵着床，从而影响妊娠的结局。主要和以下因素有关：即生精功能受损、精子运动能力下降、精子通过宫颈黏液受阻、受精障碍、吞噬细胞功能亢进和着床障碍等。
一、睾丸造精功能受损
由精子免疫引起的自身免疫反应，首先影响的是睾丸的造精功能。男性不育患者多有无精症、严重少精症和（或）精子形态异常。作睾丸活检，常见的有性细胞缺如，造精功能低下或终止。用豚鼠或大白鼠以福氏佐剂加睾丸组织做免疫实验，能诱发无精症就是一个很好的例子。
二、精子运动能力下降
体外实验已经证明，当运动精子加入抗血清之后，由于凝集素、制动因子和精子细胞毒抗体的作用，精子即会出现凝集，或丧失运动能力，用含抗精子抗体的泌尿感染和生殖分泌物做实验亦会得到同样的结果。因此抗精子抗体会影响精子在女性生殖道内的运送，此外抗原抗体反应的结果，还会引起精子物质代谢障碍。高效价的抗体能使精子死亡或失去受精能力，在低效价抗体的条件下即使精子仍能受精，但这样的受精卵多数会在发育过程中死亡。
三、精子通过宫颈黏液受阻
（1）血中的抗精子抗体向宫颈黏液（CM）内移行，若有足量补体存在，一旦与上行精子结合，精子就会处于制动状态，精子不能上游进入宫腔，到不了输卵管的壶腹部则无法受精。
（2）抗体 IgG 的 Fc末端与 CM 中的糖蛋白有很强的非特异性黏着力，黏着后的抗体其F（ab）2呈游离状态，上行精子与 F（ab）2相遇相互结合，即使补体量不足，不发生制动作用，但由于捕捉了精子的抗体，其 Fc末端黏附在 CM 中，导致被捕捉的精子不能前进，只能作原地摆动，因此精子上行同样受阻。
（3）若男性精液中有自身免疫性抗精子抗体存在，精子表面抗原首先与抗体的 F（ab）2结合，使 Fc末端呈游离状态，精子带着抗体上行至 CM，抗体的 Fc末端与 CM 糖蛋白粘合，精子在 CM 中通行亦受到阻碍。
以上分析，在动物实验中已获得证明，在临床上，血中有抗精子抗体的妇女，其性交后试验多数呈现异常，若取患者的 CM 作体外精子穿透 CM 试验，出现异常者占大多数。
四、受精障碍
抗体结合到精子上能从以下几个方面干扰或阻止受精。
（1）抗受体部位的抗体能直接干扰精子与卵透明带附着及随后的穿透，或者封闭受体的抗体能在空间阻碍精卵结合。
（2）抗精子抗体能遮盖顶体反应引发部位，降低膜活动性，阻止顶体反应发生。
（3）抗体也能干扰精卵融合，从抗精子抗体能降低人精子穿透仓鼠卵的实验可得到证明，含抗精子抗体的患者血清可引起穿卵率下降。有人报道对照血清的穿卵率为 59% ，而患者血清的穿透仅为 15% 。
五、巨噬细胞的吞噬功能亢进
把精子注入用睾丸乳剂免疫后的动物腹腔内，巨噬细胞对精子的吞噬作用比非免疫动物组显著增加。这种现象在性器官内也一样。若用荧光抗体法对免疫动物性器官的抗体所在部位进行组织学染色检查，可见单核细胞和巨噬细胞在泌尿感染内膜腺体、间质及输卵管黏膜等部位广泛存在，当精子进入免疫动物的性器官内时，由于受抗体的作用，而遭受吞噬细胞的攻击。
六、受精卵着床障碍
即使精卵结合后受精成立，由于受精卵仍携带有精子抗原，受抗体的作用，受精卵仍会在发育过程中死去。Menge等人把抗精子血清注入受精卵着床不久的泌尿感染腔内，发现胎芽的死亡数增加。大谷等人把用抗血清处理过的受精卵移植到其他动物的泌尿感染内，与未处理过的受精卵相比，其着床率特别低，且已着床的受精卵多数在发育过程中死亡。另外，若事先用睾丸乳剂免疫动物，然后给该动物移植正常的受精卵，受精卵着床之后依然死亡。由此可见循环抗体对受精卵有伤害作用。
