בתהליך זה מבצעים גירוי שחלתי, שואבים ביציות ומפרים אותן עם תאי זרע במעבדה. לאחר היווצרות עוברים, מחזירים אחד או יותר מהם לרחם במטרה להשיג היריון. טיפול IVF מתאים במקרים של אי-פוריות מורכבת, בעיות בביוץ, חסימות בחצוצרות, כשלון טיפול שמרני, רזרבה שחלתית ירודה, גיל אישה מתקדם, בעיות זרע קשות ועוד.