Τα ωάρια, μετά την εκτίμηση της ωριμότητάς τους με βάση τη μορφολογία των κυτταρικών στιβάδων που τα περιβάλλουν, τοποθετούνται σε κατάλληλα θρεπτικά υλικά και επωάζονται για 2 – 4 ώρες πριν από την προσθήκη του σπέρματος. Περίπου 18 ώρες μετά την προσθήκη των σπερματοζωαρίων, τα ωάρια ελέγχονται για την παρουσία 2 προπυρήνων (του άρρενος και του θήλεος), που πιστοποιούν την επίτευξη γονιμοποίησης. Όταν το σπέρμα είναι φυσιολογικό, το ποσοστό γονιμοποίησης των ωαρίων είναι περίπου 60 – 70%.
Η επώαση συνεχίζεται για άλλες 24 ως 48 ώρες, οπότε ελέγχεται η διαίρεση των γονιμοποιημένων ωαρίων που συνήθως βρίσκονται στο στάδιο 4 έως 8 κυττάρων αντίστοιχα. Στο στάδιο αυτό, 48 – 72 ώρες μετά την ωοληψία, γίνεται συνήθως η μεταφορά των γονιμοποιημένων ωαρίων στη μήτρα. Η διαδικασία αυτή δεν απαιτεί νάρκωση και γίνεται με τη βοήθεια ειδικών καθετήρων. Τα τελευταία χρόνια δοκιμάζεται η παράταση της καλλιέργειας των γονιμοποιημένων ωαριών για συνολικά 5 – 6 ημέρες, οπότε συνεχίζουν να διαιρούνται και φθάνουν στο στάδιο της βλαστοκύστης. Με τον τρόπο αυτό επιλέγονται για εμβρυομεταφορά τα “καλύτερα” έμβρυα, αυτά δηλαδή που φθάνουν στο στάδιο της βλαστοκύστης. Μετά την εμβρυομεταφορά χορηγούνται συνήθως φάρμακα για την καλύτερη προετοιμασία του ενδομητρίου και την ενίσχυση της εμφύτευσης, όπως η φυσική προγεστερόνη.