Για την ανάλυση αυτή απαιτούνται λευκά αιμοσφαίρια (λεμφοκύτταρα), τα οποία τοποθετούνται σε ειδικό καλλιεργητικό υλικό. Σε ένα προκαθορισμένο στάδιο της μίτωσης το γενετικό υλικό έχει δομή χρωμοσωμάτων. Αυτήν τη στιγμή μπορούμε να δούμε πόσα χρωμοσώματα υπάρχουν και αν έχουν κανονική εμφάνιση (μήκος & γενετικό περιεχόμενο). Η ανάλυση αυτή συνήθως πραγματοποιείται σε άντρες με χαμηλή συγκέντρωση σπέρματος (μικρότερη από 5 εκατομμύρια/ml) ώστε να βρεθεί ο λόγος της υπογονιμότητας. Μια πιθανή γενετική αιτία θα μπορούσε να είναι το σύνδρομο Klinefelter.