Dva najčešća uzroka neuspjeha vazektomije su nekorištenje drugih metoda kontrole rađanja u prvim tjednima ili mjesecima nakon zahvata i spontana rekanalizacija sjemenovoda. Općenito, vazektomija je iznimno sigurna i pouzdana metoda kontracepcije. Iako se ponekad može poništiti, vazektomija je trajna procedura, što je čini jednostavnijom i pouzdanijom alternativom drugim metodama muške i ženske kontracepcije.
Vazektomija je kirurški zahvat kojim se cijepaju i zatvaraju sitne cjevčice koje se nazivaju sjemenovod. Semenovod uzima spermu od mjesta proizvodnje u testisima do sjemena. Kada se sjemenovod presječe, spermij više ne dolazi do sjemena, tako da, iako muškarac i dalje može normalno ejakulirati, njegovo sjeme više ne može oploditi njegovu spolnu partnericu. Postupak traje između pet do 20 minuta, ovisno o tome hoće li se pacijent podvrgnuti metodi vazektomije bez incizije ili incizijskoj metodi. Obje metode imaju prednosti i nedostatke, ali obje imaju izuzetno nizak rizik od neuspjeha vazektomije.
Iako su vazektomije vrlo učinkovite, potrebno je neko vrijeme da se sva sperma u sjemenu potroši. Muškarci će možda morati čekati tjednima ili mjesecima nakon zahvata da se oslone na vazektomiju kao jedinu metodu kontrole rađanja. Analiza sjemena može reći pacijentu kada cijelo sjeme više ne sadrži spermu. Ne čekanje dok se sva sperma ne očisti iz sjemena najčešći je uzrok neuspjeha vazektomije.
Iako je to rijetko, sjemenovod se može ponovno spojiti ili podvrgnuti spontanoj rekanalizaciji, što rezultira neuspjehom vazektomije u otprilike jednom od tisuću slučajeva. To se obično događa u prvih nekoliko mjeseci nakon zahvata, tako da muškarac često zna prije nego što dobije zeleno svjetlo za spolni odnos bez druge metode kontrole rađanja da je došlo do neuspjeha vazektomije. Rekanalizacija se može dogoditi zbog stvaranja granuloma sperme ili ožiljnog tkiva.
Granulom sperme nastaje kada sperma iscuri iz mjesta vazektomije i uzrokuje upalnu reakciju. Obično to nije problem, ali u nekim slučajevima granulom evoluira u masu zvanu vasitis nosodum, koja, u rijetkim slučajevima, može tvoriti vezu između dva kraja izrezanih cijevi. U rijetkim slučajevima, ožiljno tkivo također može spojiti krajeve cijevi. U ožiljnom tkivu se mogu formirati mali kanali, dopuštajući maloj količini sperme da prođe do sjemena. Iako je plodnost znatno smanjena, ove komplikacije mogu dovesti do neuspjeha vazektomije.
Neuspjeh vazektomije zbog rekanalizacije često je povezan s lošim poslom kirurga. Učinkovitosti vazektomije u maloj mjeri mogu doprinijeti i različite metode brtvljenja krajeva sjemenovoda. Iako se smatra da je manje udobno od zatvaranja samo jednog kraja odrezane cijevi, moglo bi biti učinkovitije zatvoriti oba kraja prerezanog sjemenovoda. Kauterizacija cijevi također se smatra pouzdanijom od vezivanja ili stezanja.