La sindrome di Del Castillo ha un'eziologia probabilmente multifattoriale, ed è caratterizzata da spermatogenesi gravemente ridotta o assente, nonostante la presenza sia delle cellule di Sertoli che di Leydig. Una sostanziale sottoinsieme di uomini affetti da questa rara sindrome presenta microdelezioni nella regione Yq11 del cromosoma Y, una zona conosciuta come la regione AZF (fattore di azoospermia). In generale, i livelli di testosterone e ormone luteinizzante (LH) sono normali, ma a causa della mancanza di inibina, appaiono aumentati i livelli di ormone follicolo-stimolante (FSH).