体外受精（俗称试管婴儿）和胚胎移植是指从卵泡中取出卵子，在体外与精子结合发育为胚胎，将胚胎培养到第三（卵裂期胚胎）或第五天/ 六天（囊胚）再移植入子宫腔内的过程。一九七八年，世界上第一个试管婴儿露薏丝‧布朗在英国出生。体外受精原本是为帮助缺少输卵管或输卵管不通的女士达到受孕的目的而进行的一种治疗，但现在也用于其他原因导致的不孕（参考下文）。

据估计，全球有超过五百万个婴儿以体外受精的方式出生。在过去三十年，经体外受精出生的婴儿并没有增加较高的出生缺陷的风险（相对于自然怀孕）。最近更多的、较大规模的研究显示，通过常规体外受精和细胞浆内单精子注射过程出生的婴儿出现泌尿生殖系统、心血管、肌肉骨骼和染色体异常的问题风险较高，但研究人员还未能确定原因与结果，是体外受精技术的影响还是不孕不育本身的影响。也有其他研究显示较高的出生缺陷风险与细胞浆内单精子注射（参考下文）有关，而非常规体外受精。

体外受精技术适用于输卵管腹膜疾病、不明原因不孕、宫腔内人工授精反复失败、男性因素导致的不育–三重精子缺陷（即少弱畸形精子综合症）、严重的盆腔子宫内膜异位症、高龄女性或卵巢储备减少的夫妇。