Stosowane w jego trakcie zabiegi prowadzą do uzyskania komórek płciowych żeńskich (jajeczek z jajników) i męskich (plemników) w celu zapłodnienia komórki żeńskiej przez męską pozaustrojowo, czyli poza organizmem kobiety, w warunkach laboratoryjnych. Uzyskane zarodki, w odpowiednim stadium rozwoju, umieszcza się w macicy kobiety, sprawdzając wcześniej jej jakość. Jednorazowo przenosi się zwykle dwa-trzy zarodki. Jeśli po zapłodnieniu uzyskano większą liczbę zarodków, zamraża się je. Zwykle za pierwszym razem nie udaje się uzyskać ciąży, wówczas do następnych zabiegów wykorzystuje się właśnie te zamrożone zarodki. Zapłodnienie in vitro przeprowadza się najczęściej wówczas, gdy para wyczerpała inne możliwości leczenia niepłodności. Niepłodność wg norm Światowej Organizacji Zdrowia (WHO)- to brak możliwości poczęcia dziecka przez parę niestosującą antykoncepcji po 12 miesięcznym okresie regularnego współżycia płciowego. WHO uznała niepłodność za chorobę społeczną.Obecnie uznaje się że problem dotyczy ok 1/6 par pragnących posiadać potomstwo - tzn. ok. 16 proc. Kościół protestuje przeciw zapłodnieniu in vitro, gdyż w jego trakcie dochodzi do unicestwiania zarodków.