Στην περίπτωση της κλασικής εξωσωματικής γονιμοποίησης (IVF), η γονιμοποίηση των ωαρίων γίνεται ως εξής: τα ωάρια τοποθετούνται μαζί με συγκεκριμένο αριθμό ενεργοποιημένων σπερματοζωαρίων του συζύγου/συντρόφου σε τρυβλία με ειδικό καλλιεργητικό υλικό και επωάζονται σε αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες καλλιέργειας. Ουσιαστικά τα σπερματοζωάρια αφήνονται μόνα τους να γονιμοποιήσουν το ωάριο, χωρίς καμία παρέμβαση από την πλευρά του εμβρυολόγου.
Από την άλλη πλευρά, Μικρογονιμοποίηση ή ενδοκυτταροπλασματική έγχυση σπερματοζωαρίου (ICSI) είναι η εισαγωγή ενός μόνο σπερματοζωαρίου μέσα στο κυτταρόπλασμα ενός ωαρίου. Εφαρμoζεται σε περιπτώσεις όπου υπάρχουν σοβαρά προβλήματα στην ποιότητα του σπέρματος (μειωμένος αριθμός, χαμηλή κινητικότητα ή κακή μορφολογία) ή σε περιπτώσεις όπου υπάρχει προηγούμενη αποτυχία γονιμοποίησης με την κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση.
Τα στάδια που ακολουθούνται είναι τα εξής: διέγερση ωοθηκών, ωοληψία, λήψη και επεξεργασία σπέρματος.
Στη συνέχεια απομακρύνονται τα κύτταρα που περιβάλλουν τα ωάρια και ακολουθεί η μικρογονιμοποίηση (ICSI). Κατά την μικρογονιμοποίηση, ο εμβρυολόγος, με πολύ λεπτούς χειρισμούς, εισάγει ένα σπερματοζωάριο σε κάθε ωάριο, με τη βοήθεια μικροσκοπίου υψηλής ευκρίνειας και συστήματος μικροπιπεττών. Τα ωάρια αφήνονται σε καλλιέργεια και ο έλεγχος της γονιμοποίησης πραγματοποιείται 16-20 ώρες μετά την ενδοκυτταροπλασματική έγχυση του σπερματοζωαρίου. Η αξιολόγηση, η επιλογή των εμβρύων και η εμβρυομεταφορά πραγματοποιούνται ακριβώς με τον ίδιο τρόπο όπως και στην κλασική εξωσωματική γονιμοποίηση.
Η μέθοδος αυτή για πρώτη φορά εφαρμόστηκε το 1992 και το επόμενο έτος γεννήθηκε το πρώτο παιδί στη Μεγάλη Βρετανία.
Μέχρι σήμερα έχουν γεννηθεί χιλιάδες παιδιά με αυτή τη διαδικασία. Παγκόσμιες επιδημιολογικές μελέτες έχουν δείξει ότι η μικρογονιμοποίηση δεν δημιουργεί κινδύνους για την υγεία των παιδιών που γεννιούνται με αυτήν την τεχνική, αφού το ποσοστό των χρωμοσωμιακών ανωμαλιών είναι το ίδιο με αυτό που εμφανίζεται και μετά από μία φυσιολογική σύλληψη.
