一个新生命的产生起始于精子与卵子的结合，在辅助生殖治疗中，这个过程发生在胚胎培养实验室里。由于不同患者的临床特征不尽相同，每对夫妇选择怎样的受精方式是根据不孕年限、不孕因素、精液质量等诸多因素综合决定的。

　　最常用的受精方式是体外受精（IVF),也就是俗称的“第一代试管婴儿”。通常情况下，当精子的浓度和活力正常时，直接将精子与卵子混合，两者就能自然受精。胚胎学家会将获得的卵子与洗好的精子按一定比例混合培养，一段时间之后就可以观察是否受精了。

　　当精子的浓度和活力不足以进行自然受精时，胚胎学家会直接选择利用卵胞浆内单精子注射技术（ICSI）将精子直接注入卵子中完成受精（如图），即“第二代试管婴儿”。进行ICSI操作之前，先将卵子外的颗粒细胞去除，露出透明带与极体。进行显微注射时，先将精子吸入一支较细的针中，再用一支较粗的针将卵子固定住，然后像“打针” 一样把精子注射到卵子中。第一代与第二代试管婴儿技术适用于不同人群，两者的成功率及胎儿畸形率均没有明显区别。

　　部分无精症患者可以通过附睾穿刺取精（PESA）或睾丸穿刺取精（TESA）获得少量精子。穿刺获得的精子往往受精能力弱，需要借助显微注射进行受精。