Стерильной пастеровской пипеткой или платиновой петлей берут с верхнего слоя отстоявшейся спермы каплю и переносят ее на чистое, обезжиренное предметное стекло. Делают тонкий мазок, высушивают на воздухе, фиксируют на пламени горелки и окрашивают по Граму и Козловскому и по одному из следующих методов: по модифицированному методу Циль — Нильсена, Романовского — Гимза, Ганзена, Шуляку — Шина. Обнаружить бруцелл в мазках из спермы можно лишь при большом содержании бактерийных клеток, что бывает относительно редко. Мазки смотрят в проходящем свете микроскопа с иммерсией.

Под микроскопом бруцеллы представляют собой мелкие (0,3—0,6 мкм) бактерии, шаровидной, овоидной или палочковидной формы. Располагаются беспорядочно. По Граму красятся отрицательно, неподвижны, спор не образуют, у некоторых штаммов отмечено образование капсул. В препаратах, окрашенных по Козловскому, они ярко-красного цвета, а остальная микрофлора зеленого. При окраске по Романовскому — Гимзе бруцеллы окрашиваются в нежно-фиолетовый цвет.