Mediante apposite apparecchiature, il singolo spermatozoo viene iniettato all'interno dell'ovocita. La ICSI viene applicata in seguito a ripetuti tentativi falliti con la FIVET, nei casi di endometriosi, nei casi di sterilità maschile severa e nel caso di liquido seminale ed ovociti congelati.

In entrambi i casi la donna viene sottoposta ad una stimolazione ormonale (induzione dell’ovulazione multipla) al fine di reclutare il maggior numero di ovociti possibile.