Sperm donasyonu veya sperm nakli kendi sperm hücreleriyle gebe kalamayacak (Azospermik hastalarda) veya gebe kalması sağlık yönünden riskli (genetik veya bulaşıcı bir hastalık taşıyan) bir çiftin banka spermi (donör spermi) kullanılmak süretiyle gerçekleştirdiği bir tüp bebek uygulamasıdır.

Sperm donasyonu aynı zamanda evlilik yapmadan hamile kalmayı düşünen bekar bayanlarında anne olmak için sıklıkla başvurdukları bir tedavi şeklidir. Sperm donasyonu işleminde gebelik başarısı anne adayının yaşına, yumurta rezervine, oluşacak embriyo kalitesine göre değişkenlik göstermektedir.

Günümüzde azospermik hastalar için sperm üretimi amacıyla kök hücre çalışmaları sürdürülmektedir. Fakat tedavi olarak hiç bir ülkede uygulama aşamasına gelinmemiştir. Bu nedenle sperm arama teknikleri olan Mikro-TESE, TESE, TESA, MESA, PESA uygulandıktan sonra olumlu bir sonuç alınamamışsa, sperm donasyonu tedavisi tek alternatif tedavi şeklidir.