Nesse procedimento, a fertilização ocorre no laboratório, por isso chamamos Fertilização In Vitro (FIV), necessitando de um equipamento laboratorial sofisticado além de envolver protocolos mais complexos de estimulação ovariana, onde geralmente é feito com medicamentos injetáveis.

Após o estímulo, os óvulos são captados por meio da punção guiada por ultrassom transvaginal e fertilizados por espermatozoides em ambiente laboratorial. Após cerca de 3 a 5 dias da fertilização in vitro, os embriões são transferidos para o útero. Um ciclo de Fertilização In Vitro leva cerca de duas semanas. Vale ressaltar que este é o procedimento com maior índice de sucesso dentre as técnicas de reprodução assistida.