C'est une des techniques de la procréation médicalement assistées dans le but de traiter la stérilité ; elle consiste à réaliser au laboratoire la formation de l'embryon puis à la replacer à l'intérieur de l'utérus.

Le déroulement de la fécondation in vitro passe par plusieurs étapes successifs qui sont les suivants :

• La stimulation des ovaires : normalement, durant un cycle menstruel normal, l'ovaire donne un seul ovule mature   mais dans la FIV, pour augmenter les chances de succès, le médecin essaye d'obtenir un maximum d'ovules matures ; pour arriver à ce but il faut stimuler les ovaires de manière artificielle en administrant à la femme des médicaments inducteurs de l'ovulation qui permettent le développement, en même temps, de plusieurs follicules ovariens et par conséquence plusieurs ovules en même temps.

 
• Le monitorage de la stimulation ovarienne permet de surveiller le bon déroulement de la croissance des follicules ovariens sous l'effet des inducteurs de l'ovulation. Ce monitorage est basé sur :
• les contrôles échographiques des ovaires qui permettent de préciser le nombre de follicules en développement, la taille de ces follicules et leurs localisation à l'ovaire droit et gauche ;
• les dosages répétitifs de l'hormone de l'oestradiol dans le sang.

 
• En couplant les dosages hormonaux de l'oestradiol au nombre et tailles des follicules observés à l'échographie le médecin peut évaluer le degré de la maturation de ces follicules et donc de déterminer le moment optimal pour l'administration des (HCG ou les gonadotrophines chorioniques) qui ne sont que des hormones qui déclenchent l'ovulation mais leur administration est nécessaire aussi pour achever la maturation des follicules ovariens en développement ;

 
• La ponction des follicules ovariens dans le but de recueillir les ovules : elle est faite entre 34 à 36 heures après l'injection des déclencheurs de l'ovulation ( Les HCG) ; si l'on dépasse les 36 heures, on risque de voir qu'une ovulation spontanée se produit au niveau des ovaires avec un désavantage énorme qui est la perte des ovules matures parce que leur recueil devient impossible. La ponction des follicule se réalise par voie vaginale sous contrôle échographique endovaginal mais dans des rares cas, le recueil peut être réalisée à travers la paroi abdominale sous contrôle échographique abdominal. Enfin la ponction des follicules est souvent réalisée sous anesthésie locale mais parfois l'anesthésie générale est nécessaire.

 
• Le recueil des spermatozoïde est fait par masturbation, le jour de la ponction des follicules, le médecin biologiste procède à la préparation du sperme qui consiste à récupérer les spermatozoïdes les mobiles ;

 
• La mise en culture des ovules recueillis dans des milieux de culture spéciaux et en contact avec les spermatozoïdes : durant cette étape deux phénomènes peuvent être observés : la fécondation in vitro et la division cellulaire des ovules fécondés (le clivage) :
• la fécondation in vitro proprement dite qui consiste à mettre en contact les ovules et les spermatozoïdes dans une éprouvette pour permettre à ces spermatozoïdes de féconder les ovules. Normalement l'ovule ne peut être pénétré et fécondé que par un seul spermatozoïde ; en moyenne, 50 % des ovules sont fécondés mais ce chiffre peut aller de 0 à 100 % ;

En fécondation in vitro avec ICSI, le médecin biologiste introduit, lui même,  artificiellement, par micro-injection sous contrôle microscopique, le spermatozoïde à l'intérieur de l'ovule pour le féconder ;
• le clivage cellulaire est la multiplication cellulaire de l'ovule fécondé (zygote) qui aboutira à la formation de l'embryon : normalement au bout de 48 heures de mise en culture l'œuf fécondé se divise en quatre cellules ;
• c'est souvent à ce stade de division cellulaire que les l'embryons sont transférés à l'intérieur de l'utérus mais dans certains cas le transfert est réalisé au bout de 6 à 7 jours après avoir été mis dans des milieux de coculture spéciaux, les embryons dans ce cas là atteignent un stade embryologique beaucoup plus avancé et appelé le stade de blastocyste.

 
• Le transfert des embryons, comme on a vu, consiste à introduire les embryons obtenus par la fécondation in vitro à l'intérieur de l'utérus (dans la cavité utérine) en passant à travers le col utérin, il se fait sans anesthésie. Le nombre d'embryon transféré est de l'ordre de 2 à 3 embryons, un nombre plus important augmente la chance d'obtenir une grossesse mais il augmente le risque de grossesse multiple (grossesse gémellaire ou plus) ;

 
• la congélation des embryons restant et de bonne qualité après le premier transfert (embryons surnuméraires) : ces embryons pourront être replacés dans un autre cycle si l'on n'obtient pas de grossesse après les transferts précédents ou  s'il y a un désir de nouvelle grossesse dans les deux ans qui suivent l'accouchement après un transfert réussi.