通过体外受精-胚胎移植的辅助生育技术来帮助不孕夫妇生育自己孩子的特殊高、新技术，与人工授精在技术、难度和适应症上截然不同。该方法的先进之处在于生殖医学专家在严格无菌的条件下，将妻子的卵子取出使其与丈夫的精子在体外结合而受精，然后将发育的胚胎再移入妻子的子宫内生长并妊娠至分娩，生命最初的2~5天是在体外培养箱中度过的。
1. 常规体外受精-胚胎移植技术（IVF-ET）——第一代试管婴儿技术
适应症：女性原因和轻度少精症导致的不孕，如输卵管阻塞、积液、结核；盆腔输卵管粘连；子宫内膜异位症；输卵管结扎术后；宫外孕；输卵管切除术后；血液、分泌物含抗精子抗体；多次人工授精技失败；不明原因不孕治疗无效等。
技术流程：医生对患者用药促使卵巢有多个卵泡生长，待卵泡生长至一定大小，通过阴道B超引导下穿刺将卵子取出，取出后的卵子培养一段时间后直接与优化处理过的精子混合，在体外进行受精及胚胎培育，最后将最为优质的胚胎移回妻子子宫内并使之完成之后全部的发育过程。
2. 卵胞浆内单精子显微注射技术（ICSI-ET）——第二代试管婴儿技术
适应症：男性原因导致的不孕，如严重的少、弱、畸形精子症；阻塞性/非阻塞性无精子症（附睾/睾丸取精）；常规IVF不受精或受精率极低等。
技术流程：该方法的基本过程与常规试管婴儿相同，不同之处在于该技术中的体外受精不是直接将精子与卵子进行混合，而是在高倍显微镜下，通过显微操作仪将单个精子制动后注射到卵子细胞质中使其受精，因此该技术可认为是男性不孕治疗的里程碑。
3. 胚胎植入前遗传学诊断技术（PGD）——第三代试管婴儿技术
该方法适用于某些有遗传性疾病的夫妇。在胚胎早期阶段尚未种植到母体子宫前，从胚胎中分离1-2个细胞，通过分子生物学及遗传学方法诊断胚胎可能存在的遗传风险，正常胚胎进行移植，异常胚胎则选择放弃。PGD技术的诞生使得在胚胎植入母体之前即可作出遗传病诊断，对优生和防止遗传缺陷儿的出生具有重要意义。
4. 冻融胚胎试管婴儿技术（FET）
行试管婴儿取卵周期新鲜胚胎移植后剩余的、质量较好的胚胎均可进行冷冻保存。若新鲜胚胎移植失败，可进行解冻胚胎移植；也可在法律和身体条件允许的前提下，根据患者要求在适当的时机进行解冻胚胎移植。该项技术不仅为患者节约了医疗费用，也免去了取卵过程中的痛苦。
5. 赠卵试管婴儿
患者接受她人赠与的卵子，在体外使之与丈夫的精子结合形成胚胎后移植入妻子子宫内妊娠的过程。该项技术适用于女性卵巢早衰以及高龄女性卵子生成障碍。
