Ở hầu hết các loài chim, phương pháp chọc lỗ huyệt thường được sử dụng, hai con vật ấn ghép cơ quan của chúng lại với nhau trong khi truyền tinh trùng. Các loài kỳ nhông, nhện, một số côn trùng và một số động vật thân mềm thực hiện thụ tinh bên trong bằng cách chuyển một lượng cơ số tinh trùng, một mẻ tinh trùng, từ con đực sang con cái. Sau khi thụ tinh, phôi được tạo ra dưới dạng trứng trong các sinh vật noãn hoặc trong các sinh vật sống, tiếp tục phát triển bên trong đường sinh sản của người mẹ để sinh ra sau này khi còn sống. Ở một số động vật như trong bọt biển thụ tinh là cơ chế thụ tinh nội bộ.

So với thụ tinh ngoài, thụ tinh trong có ưu điểm là các động vật trên cạn có các cơ quan sinh dục phục để vận chuyển tinh dịch từ cơ thể con đực sang cái, sự thụ tinh sẽ được xảy ra trong cơ thể con cái, điều này giúp cho quá trình mang thai trong cơ thể mẹ được an toàn hơn. Thụ tinh trong sẽ cho hiệu suất thụ tinh cao hơn vì tinh và phôi sẽ không bị thất lạc, bị đánh cắp như thụ tinh ngoài, tỷ lệ con non nở và sinh ra cao hơn do cơ quan sinh sản hoàn thiện hơn, thường những động vật thụ tinh trong thì số lượng con sẽ ít hơn so với thụ tinh ngoài ví dụ như những loài động vật có vú bậc cao thì chỉ đẻ mỗi lứa tối đa khoảng 9-10 con, nhiều loài chỉ 1-2 con, trong khi các loài như cá, ếch nhái mỗi lần thụ tinh đẻ đến hàng trăm, ngàn con