体外受精（IVF）和卵泡浆内单精注射（ICSI）
体外受精是一项比IUI更复杂的技术，更多地去除了精子在女性生殖道遭遇的艰难险阻。IVF包括了控制性促排卵，和在正常的排卵前，由超声引导经阴道获取卵泡等过程。该项技术可以解决精子密度低的中、重度不育症的生育障碍。最近，在IVF的基础上又有革命性进展，即精子的显微注射技术（ICSI）。ICSI技术的开展，促进了针对无精子症患者的取精术的发展。
体外受精-胚胎移植适应症（IVF-ET）
1轻、中度少弱精子症，合并严重畸形精子症。
2轻、中度少弱精子症，无严重畸形精子症，经3-4个IUI周期治疗失败的。
3不明原因的不育，经3-4个IUI周期治疗失败的
4免疫性不孕，经3-4个IUI周期治疗失败的
卵胞浆内单精子显微注射适应症(ICSI)
①严重的少、弱、畸精子症；
②不可逆的梗阻性无精子症；
③生精功能障碍（排除遗传缺陷疾病所致）；
④免疫性不育；
⑤体外受精失败；
⑥精子顶体异常；
⑦需行植入前胚胎遗传学检查的。
胚胎种植前基因诊断
胚胎种植前基因诊断是一项高度特殊化的检查方法，可以精确地确定胚胎的遗传学常态。有些患者，通过IVF和ICSI技术，可能将可遗传的，并危及生命的疾病传至后代。胚胎种植前基因诊断，是从有盖培养皿中的早期胚胎上获取单个细胞。然后检测获取自细胞的遗传物质，以确定受检胚胎是否携带了异常的染色体或基因。借助于胚胎种植前基因诊断，IVF和ICSI产生的早期胚胎可以接受单独检查，确定是否存在可疑的遗传特征。由于其实时的特性，能在24h内确定是否进行胚胎移植，以确保致命性疾病不被下传。很显然，从胚胎上获取数个细胞，不会损害多数胚胎的存活和正常发育。
种植前基因诊断还适用于年龄超过35岁的妇女筛选非整倍体，解决年长妇女因胚胎基因异常引起的不孕或流产；对平衡易位的夫妇选择基因平衡的胚胎进行移植。从根本上提高第一、二代“试管婴儿”的妊娠成功率，降低自然流产率，提高妊娠质量，可有效地避免因盲目地移植了携带异常基因的胚胎而不得不在孕期终止妊娠。
