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。
四、受精障礙
抗體結合到精子上能從以下幾個方面干擾或阻止受精。
（1）抗受體部位的抗體能直接干擾精子與卵透明帶附着及隨後的穿透，或者封閉受體的抗體能在空間阻礙精卵結合。
（2）抗精子抗體能遮蓋頂體反應引發部位，降低膜活動性，阻止頂體反應發生。
（3）抗體也能干擾精卵融合，從抗精子抗體能降低人精子穿透倉鼠卵的實驗可得到證明，含抗精子抗體的患者血清可引起穿卵率下降。有人報道對照血清的穿卵率爲 59% ，而患者血清的穿透僅爲 15% 。
五、巨噬細胞的吞噬功能亢進
把精子注入用睾丸乳劑免疫後的動物腹腔內，巨噬細胞對精子的吞噬作用比非免疫動物組顯著增加。這種現象在性器官內也一樣。若用熒光抗體法對免疫動物性器官的抗體所在部位進行組織學染色檢查，可見單核細胞和巨噬細胞在子宮內膜腺體、間質及輸卵管黏膜等部位廣泛存在，當精子進入免疫動物的性器官內時，由於受抗體的作用，而遭受吞噬細胞的攻擊。
六、受精卵着牀障礙
即使精卵結合後受精成立，由於受精卵仍攜帶有精子抗原，受抗體的作用，受精卵仍會在發育過程中死去。Menge等人把抗精子血清注入受精卵着牀不久的子宮腔內，發現胎芽的死亡數增加。大谷等人把用抗血清處理過的受精卵移植到其他動物的子宮內，與未處理過的受精卵相比，其着牀率特別低，且已着牀的受精卵多數在發育過程中死亡。另外，若事先用睾丸乳劑免疫動物，然後給該動物移植正常的受精卵，受精卵着牀之後依然死亡。由此可見循環抗體對受精卵有傷害作用。
