La fécondation s’effectue dans les trompes, où une cellule reproductrice de la femme (ovocyte) rencontre les cellules reproductrices de l’homme (spermatozoïdes). Un seul spermatozoïde pourra féconder l’ovocyte. Une fois la fusion de ces deux gamètes effectuée, l’embryon ainsi formé gagne l’utérus pour la nidation (l’embryon s’enfouit dans la muqueuse utérine). Lorsqu’il y a un problème de fécondité, la rencontre entre l’ovocyte et les spermatozoïdes qui ne se fait plus naturellement peut être aidée soit en mettant en contact les gamètes in vivo, soit par la fécondation in vitro qui se fait hors de l’organisme. La fécondation in vitro est obtenue par l’addition de spermatozoïdes au milieu de culture dans lequel baigne chaque ovocyte. Il faut déclencher l’ovulation pour ensuite obtenir les ovocytes puis un grand nombre d’embryons après une première phase d’inhibition de l’hypophyse suivie d’une deuxième phase (stimulation médicamenteuse des ovaires). La période de stimulation est caractérisée par l’injection journalière d’hormones. Pour terminer, on déclenche l’ovulation par l’injection de gonadotrophine (hCG). La ponction folliculaire consiste à aspirer le liquide de tous les follicules visibles à l'échographie. Cette opération se fait sous anesthésie, pour cela une consultation de pré-anesthésie aura lieu avant la ponction. Les ovocytes sont alors recherchés sous microscope. Le prélèvement de sperme chez le conjoint doit se faire en général le même jour que la ponction. Dans les heures qui suivent le recueil des ovocytes et après la préparation des spermatozoïdes, on réalise la fécondation en mettant en présence les gamètes mâles et femelles pour qu’ils fusionnent.
