Yumurta toplama işleminden yaklaşık 2 ila 3 saat sonra toplanan yumurtaların olgun olup olmadığı mikroskop altında değerlendirilir. Aynı gün erkekten alınmış semen örneğinden özel yıkama ve hazırlama teknikleriyle elde edilen spermlerle döllenme işlemi gerçekleştirilir. Sperm elde edilemeyen kişilerden cerrahi işlem ile testislerden veya epididimden sperm elde edilebilir. Elde edilmiş olan yumurta hücreleri, laboratuvar şartlarında ve sperm hücre kalitesine göre, klasik tüp bebek (IVF) ya da mikroenjeksiyon (ICSI) yöntemi kullanılarak döllenir. Bu döllenme sayesinde anne karnında gelişen bebeğin ilk hücresi olan zigot oluşmaktadır. Zigotun da bölünüp gelişmesi ile embriyo meydana gelir.