不妊治療のうち、一般的な不妊治療で効果がなかった場合に試みられる、高度生殖医療と呼ばれる治療法。卵子と精子をそれぞれ取り出して培養器など体外で受精させ、受精卵を一定時期まで発育させた状態で子宮内に戻す方法や、精子を顕微鏡下で直接卵子に注入する方法などがある。日本では1983年に行われて以来、急速に普及してきた。女性側に重い卵管障害や精子に対する抗体がある場合、精子の状態が悪い場合、原因不明の不妊などでも治療が可能になっている。