Simile per procedimento alla FIVET (fecondazione in vitro e trasferimento embrionario), ma con la sostanziale differenza che nel caso dell'ICSI si superano gli ostacoli della fecondazione dell'ovocita. Infatti, mentre nella FIVET l'ovocita viene messo a contatto con gli spermatozoi, di cui uno penetra spontaneamente "in vitro" nell'ovocita, nella ICSI lo spermatozoo è micro-iniettato, sotto guida microscopica, all'interno dell'ovocita, mediante un macchinario chiamato micromanipolatore.