A FIV é um procedimento de TRA amplamente utilizado, resolvendo vários distúrbios da fertilidade, particularmente problemas de tubas uterinas e deficiências dos espermatozóides não graves.
A FIV é um processo de quatro etapas. Na primeira delas, o hormônio folículo estimulante (FSH) é utilizado para estimular o crescimento do maior número de óvulos possível. Tal desenvolvimento múltiplo aumenta as chances de fertilização e de gravidez.

Homens com quantidades muito pequenas de espermatozóides podem beneficiar-se da ICSI. O procedimento envolve a micromanipulação de um único espermatozóide, injetado diretamente dentro de um único óvulo. Caso o óvulo seja fertilizado, o embrião formado é transferido para dentro do útero habitualmente no segundo ou terceiro dia do ciclo, utilizando-se procedimentos da FIV normal.

Desenvolvida nos anos 90, é uma tecnologia na qual, da mesma forma que na FIV tradicional, após a coleta os óvulos são transferidos para uma placa no laboratório, na qual são colocados junto com os espermatozóides.

Através da técnica de Alta Magnificação ou Super-ICSI, é possível obter aumento do espermatozóide de 6.000 a 12000 vezes, o que não era possível na técnica de ICSI feita anteriormente, onde o mesmo era visto com um aumento de 400x. Desta maneira é possível avaliar, com precisão, as características da cabeça (como vacúolos, que são fortes indícios de danos ao DNA), da peça intermediária e cauda, colaborando na seleção do melhor espermatozóide para ICSI. Consequentemente, obtêm-se melhores embriões e, com isso, diminui-se os abortamentos, e por se poder transferir menos embriões se reduz as chances de gravidez múltipla.

Muitos centros de TRA têm condições de preservar embriões, óvulos e espermatozóides, para uso futuro. Uma vez congelados e armazenados, estes permanecem viáveis por longo tempo e a criopreservação permite que alguns deles sejam usados num ciclo de TRA imediato e outros sejam armazenados para uso posterior, conforme as necessidades.

O diagnóstico genético permite detectar embriões afetados tanto por enfermidades monogênicas hereditárias, bem como por aquelas devido as alterações no número de cromossomos. É necessário fazer uma biópsia de 1 ou 2 células por embrião para se fazer o estudo e desta forma poder-se diferenciar os embriões sadios dos afetados, como em Síndromes de Down, Eduards e Turner entre outras.

Trata-se de uma opção particularmente importante para mulheres com idade mais avançada, pois um fator relevante na determinação da taxa de sucesso da FIV é a idade do óvulo (idade materna). Além disso, mulheres que atingem prematuramente a menopausa são candidatas a necessitarem de doação de óvulos. As doadoras de óvulos são cuidadosamente triadas e frequentemente pareadas, ou seja, procura-se que sejam parecidas com as mulheres que receberão o óvulo doado, no que se refere às características físicas, origem étnica e tipagem sanguínea. Elas também são triadas para que não tenham quaisquer doenças ou alterações genéticas. As taxas de sucesso após doação de óvulos, mesmo em mulheres com mais de 40 anos, são aproximadamente as mesmas da FIV em mulheres jovens.