Còn gọi là thụ tinh trong ống nghiệm, là biện pháp được áp dụng khi cơ quan sinh sản phụ nữ không đảm bảo khả năng. Để có thể hoàn tất việc thụ tinh với một noãn trong môi trường nhân tạo, phải có 50.000-100.000 tinh trùng di động sau khi lọc rửa. Như vậy, số tinh trùng di động trong mẫu tinh dịch ban đầu phải đạt tối thiểu 5 triệu. Do đó, phương pháp này chỉ được áp dụng cho những trường hợp thiểu năng tinh trùng mức độ vừa hoặc nặng, đã thất bại với nhiều lần tiến hành bơm tinh trùng vào tử cung.