Nguyên tắc cơ bản của thụ tinh trong ống nghiệm là tinh trùng và trứng được đem ra khỏi cơ thể người, sau đó được xử lý và nuôi cấy trong điều kiện phòng thí nghiệm. Quá trình tạo phôi và nuôi cấy phôi trong những ngày đầu cũng diễn ra bên ngoài cơ thể. Sau đó, phôi hình thành sẽ được chọn lọc để cấy trở lại vào buồng tử cung của người vợ.