Diffusasi dopo il 1992, questa metodica si utilizza insieme alla FIVET, ed anche in questo caso l'incontro dei gameti avviene all'esterno del corpo della donna. Consiste in una diversa modalità di fecondazione dell'oocita che avviene con l'iniezione di un singolo spermatozoo all'interno del citoplasma per poi, dopo l'avvenuta fecondazione, procedere al trasferimento degli embrioni nell'utero.Viene consigliata in caso di infertilità maschile di grado severo;  [34].Successivamente avviene la preparazione dell'oocita e l'inseminazione di ovociti mediante tecnica di microiniezione intracitoplasmatica di un singolo spermatozoo. Dopo la verifica dell'avvenuta fecondazione di ciascun oocita si prosegue con il trasferimento in utero degli embrioni (Figura 3.3).Un aspetto negativo della metodica consiste nel fatto che lo spermatozoo impiegato per la fecondazione proviene da una scelta operata casualmente dell'operatore e non è il frutto di quella selezione naturale che si verifica in un concepimento spontaneo [32] A dispetto della gravità della patologia seminale di partenza, la ICSI è in grado di ottenere la fertilizzazione di circa il 60-80% degli ovociti ed una percentuale di gravidanze per ciclo sovrapponibile a quella della FIVET (25-30%).  