In vitro -hedelmöitys tapahtuu viidessä vaiheessa: ovulaation indusointi, munasolujen talteenotto, hedelmöitys, alkion viljely ja alkion siirto.
In vitro -hedelmöitys (IVF)

Ovulaation induktio
Ovulaation induktiolla saadaan ovulaatio ja useiden follikkelien rekrytointi hallintaan, eli saadaan suurempi määrä munasoluja kuin normaalissa kuukautiskierrossa, jotta saadaan riittävä määrä alkioita, mikä lisää raskauden mahdollisuutta. Tämän prosessin aikana, joka kestää tavallisesti viikosta kymmeneen päivään, annetaan hormoneja, jotka mahdollistavat suuremman määrän munasoluja. Kasvun valvomiseksi tehdään analyysejä ja ultraäänitutkimuksia.
Munasolujen keräys
Kun munarakkuloiden koko on riittävä, annetaan hormonia, joka saa aikaan hallitun ovulaation. Sitä annetaan 36 tuntia ennen munasolujen talteenottoa. Tämä munasolujen talteenotto suoritetaan leikkaussalissa rauhoituksessa käyttämällä erikoisneulaa, joka kerää munarakkuloissa olevan nesteen, joka puolestaan sisältää munasoluja, emättimen kautta. Laboratoriossa munasolut erotetaan tästä nesteestä ja sijoitetaan hautomossa olevaan elatusaineeseen. Yhden tai kahden tunnin kuluttua potilas voi poistua sairaalasta.
Hedelmöitys
Kun saamme siemennestenäytteen, se käsitellään munasolujen siemennystä varten. Kasvatuslevyyn valmistetaan useita mikropisaroita, joihin sijoitetaan riittävä määrä siittiöitä. Myöhemmin asetamme munasolun kuhunkin näistä mikropisaroista, ja näin muutamassa tunnissa yksi siittiöistä tunkeutuu munasoluun, mikä johtaa hedelmöitykseen tai hedelmöittymiseen (tämä on koeputkihedelmöitys). Levy, jossa on munasoluja ja siittiöitä, jätetään hautomoon fysiologisia olosuhteita vastaaviin olosuhteisiin eli 37º C:n lämpötilaan, 6 prosentin hiilidioksidikonsentraatioon ja korkeaan suhteelliseen ilmankosteuteen (95 %). 18-20 tuntia keinosiemennyksen jälkeen tarkistetaan, onko hedelmöittyminen tapahtunut, tarkastelemalla niitä mikroskoopilla.
Alkioiden viljely
Saadut alkiot (jotka ovat aiemmin hedelmöittyneitä munasoluja) viettävät vielä yhden tai kaksi päivää inkubaattorissa, jolloin niiden kehitystä tarkkaillaan, jotta niiden laatu voidaan määrittää ja valita parhaimmat alkiot myöhempää siirtoa varten.
Alkion siirto
Näiden inkubaattorissa vietettyjen päivien jälkeen siirretään yksi, kaksi tai kolme alkiota, riippuen alkioiden määrästä kussakin yksittäistapauksessa lääkärin ohjeiden ja potilaan toiveiden mukaisesti. Koko prosessi kestää enintään puoli tuntia. Alkiot viedään kohtuonteloon ultraäänen avulla ohjatulla erittäin hienolla kanyylillä, jotta alkiot voidaan sijoittaa sopivimpaan paikkaan. Tämän jälkeen odotetaan istutusta, joka voi johtaa raskauteen.