试管婴儿技术最常用的两种授精方式是：体外受精（IVF）和卵胞浆内单精子注射（ICSI），区别就在于精子的选择方式。
IVF：也称第一代试管婴儿，是最常规的一种授精方式。分别将卵子和精子取出后，置于培养皿内，是由精子主动游向卵子，自然筛选只允许一条精子与卵子结合，形成受精卵，继而体外培养到早期胚胎，再移植回母体子宫发育成胎儿。IVF授精方式要求男方精子正常，主要针对女性因素引起的不孕。
ICSI：也称第二代试管婴儿，这种授精方式是利用显微操作技术，在显微镜下把单个精子注射到卵胞浆内，使卵子受精，继后受精卵体外培养和胚胎移植同第一代一样。ICSI授精方式是通过人工在显微镜下由胚胎师选择精子，一对一注入卵子。ICSI的出现有效的解决了大部分少弱畸精子症、梗阻性无精症等男性不育。