Efektivitas vasektomi sangat tinggi, mengalahkan kondom untuk kontrasepsi pria yang paling efektif. Vasektomi adalah prosedur pembedahan di mana vas deferens, atau tabung yang mengangkut sperma ke air mani, dipotong dan disegel. Ini mencegah sperma mencapai air mani sehingga, meskipun pria itu masih bisa mengeluarkan air mani dalam jumlah yang sama, itu tidak akan mengandung sperma. Dengan demikian, pasangannya tidak bisa hamil. Efektivitas vasektomi mendekati 100 persen, tetapi bisa gagal karena tidak menggunakan perlindungan dalam beberapa minggu pertama, atau kadang-kadang berbulan-bulan, setelah operasi atau, jarang, karena tabung secara spontan menyambung kembali.
Vasektomi adalah metode kontrasepsi pria yang aman yang dimaksudkan untuk permanen, meskipun terkadang dapat dibalik. Prosedur ini dapat dilakukan dengan atau tanpa sayatan, dan efektivitas vasektomi tetap sama. Dalam metode sayatan, ahli bedah menyuntikkan anestesi lokal ke panggul untuk mematikan rasa pasien dan kemudian membuat dua sayatan, satu di kedua sisi skrotum, atau satu sayatan di tengah skrotum. Dokter bedah kemudian memotong vas deferens dan menyegelnya dengan mengikatnya, menjepitnya, atau menutupnya dengan arus listrik.
Dalam vasektomi tanpa sayatan, dua tusukan dibuat ke dalam skrotum untuk mengakses vas deferens, yang kemudian dipotong dan ditutup. Prosedur ini mengurangi risiko infeksi dan pendarahan, dan tidak menimbulkan jaringan parut. Hanya membutuhkan waktu sekitar lima sampai 15 menit, dibandingkan dengan operasi terbuka, yang memakan waktu sekitar sepuluh sampai 20 menit.
Meskipun setiap metode menyegel tabung bekerja sangat baik, membakar vas deferens dengan arus listrik menghasilkan efektivitas vasektomi tertinggi, karena mengurangi kemungkinan yang sudah tipis bahwa tabung akan menyambung kembali secara spontan. Menyegel tabung di kedua ujungnya juga dianggap meningkatkan efektivitas vasektomi, meskipun menutup hanya satu ujungnya dapat mengurangi ketidaknyamanan. Interposisi fasia, di mana sepotong jaringan yang disebut selubung fasia diposisikan di antara dua tabung yang dipotong juga dimaksudkan untuk meningkatkan efektivitas vasektomi.
Efektivitas vasektomi dapat dirusak oleh dua peristiwa: hubungan seks tanpa kondom sebelum semua sperma habis atau diserap kembali, dan rekanalisasi spontan vas deferens. Masalah pertama terjadi karena vasektomi tidak segera mencegah kehamilan. Mungkin masih ada sperma yang bercampur dengan air mani melewati titik tabung tertutup, dan ini semua harus digunakan sebelum vasektomi dapat dipercaya sebagai satu-satunya metode pengendalian kelahiran. Analisis air mani dapat memberi tahu pria kapan air mani itu steril.
Masalah kedua yang mengganggu efektivitas vasektomi adalah rekanalisasi, ketika tabung terputus tumbuh kembali bersama-sama. Ini sangat jarang dan biasanya terjadi dalam beberapa bulan pertama. Rekanalisasi dapat terjadi ketika respon imun menyebabkan pertumbuhan pada vas deferens, yang disebut granuloma sperma, yang kemudian berkembang menjadi massa yang disebut gasitis nosodum. Massa ini, dalam kesempatan yang sangat jarang, dapat bergabung dengan ujung tabung yang lain dan memungkinkan sperma lewat.
Mikrorekanalisasi, atau pembentukan saluran kecil yang dapat dilalui sperma, dapat terjadi karena jaringan parut, biasanya sebagai akibat dari pekerjaan ahli bedah yang buruk. Pada kedua jenis rekanalisasi, kesuburan sangat berkurang karena lebih sedikit sperma yang melewati vas deferens, tetapi kehamilan masih mungkin terjadi. Ini adalah kejadian langka, namun, dan jika pasien menunggu lampu hijau setelah analisis air mani, efektivitas vasektomi hampir sempurna.