Aunque la edad influye en la fertilidad ambos términos son parecidos en su significado y con frecuencia se usan como sinónimos, hay pequeños matices que diferencian ambos conceptos.
El diccionario de la Real Academia Española es muy escueto en su definición de fertilidad: calidad del que es capaz de reproducirse y, por tanto, de tener hijos vivos. La infertilidad o falta de fertilidad se define sensu contra, como la ausencia de dicha calidad o la incapacidad o dificultad para tener hijos vivos. Este problema para la reproducción puede tener múltiples causas y afectar a diversos momentos del proceso reproductivo. La esterilidad define estrictamente solo a una parte de la infertilidad, y consiste en la incapacidad o dificultad para conseguir un embarazo. De tal modo que un caso de abortos de repetición entraría en la definición de infertilidad, pero no en la de esterilidad.
El concepto de esterilidad, sensu estricto, se corresponde solo con lo que médicamente denominamos esterilidad primaria, o incapacidad de conseguir su primer embarazo. Sin embargo, son muchos los factores que pueden afectar a la fertilidad y estos pueden actuar después de uno o varios embarazos o nacimientos, por lo que consideramos también la esterilidad secundaria, cuando después de estos es cuando se produce la incapacidad de conseguir un nuevo embarazo.
Por otro lado, es poco frecuente que una persona sea completamente estéril, como puede ocurrir en un varón con azoospermia o una mujer con un fallo ovárico precoz o tras la menopausia. Lo habitual es que sea la suma de pequeños problemas que afectan parcialmente a la fertilidad de ambos miembros de la pareja lo que ocasione la situación de esterilidad. De tal modo solemos considerar que es la pareja y no uno de sus miembros la que presenta un problema de esterilidad, ya que con frecuencia ambos miembros de la pareja podría tener descendencia con una pareja distinta de mayor fertilidad. Además no suele tratarse de problemas de esterilidad absoluta sino de subfertilidad en los que es difícil asegurar que no pueda producirse el embarazo de manera espontánea o natural sin necesidad de tratamiento.
En esta mayoría de casos los tratamientos de reproducción asistida van dirigidos a adelantar o garantizar la consecución de un embarazo antes de que su tardanza pueda acabar convirtiendo el problema de fertilidad en una esterilidad definitiva, por ejemplo, por la llegada de la menopausia.