A fertilização "in vitro", conhecida popularmente como "bebê de proveta", é a técnica de reprodução assistida mais usada em todo o mundo, tendo nascido mais de 1 milhão de crianças provenientes desta técnica. A mulher utiliza medicamentos para produzir um maior número de óvulos, sendo que o controle do desenvolvimento destes é feito com exames de ultra-som. A coleta dos óvulos é feita através de uma punção pela via vaginal, guiada pelo ultra-som, sendo necessária, para maior conforto da paciente, uma sedação.

Os óvulos coletados são colocados num meio adequado, juntamente com os espermatozoides, numa incubadora Se a fertilização for bem sucedida, dará origem a pré-embriões, que serão transferidos para o útero da paciente em 48, 72 ou até 120 horas após a coleta dos óvulos. Desenvolvimento embrionário 2 pró-núcleos (18 a 20 horas), 2 células (28 a 48h), 4 células (48 a 72 horas) e 8 células (72 a 96h).

A transferência dos embriões para o útero é realizada sem nenhum tipo de anestesia e demora poucos minutos, podendo a paciente retornar para casa em 2 horas. Apesar da fertilização "in vitro" ter sido desenvolvida para tratar aqueles casais cujo principal problema são danos nas trompas, a técnica se tornou útil para aqueles com endometriose, alterações do sêmen ou mesmo nos casos sem causa aparente.