Yumurta ve sperm hazırlanması tamamlandıktan sonra döllenme safhasına geçilir. Döllenme standart tüp bebek (in vitro fertilizasyon; IVF) veya mikroenjeksiyon (intrasitoplazmik sperm injeksiyonu; ICSI) ile sağlanır. IVF ve ICSI’nin tek farkı dölleme safhasıdır; bunun dışında tüm basamaklar tamamıyla aynıdır. IVF görünür sperm problemi olmayan olgularda tercih edilir. ICSI ise sperm problemi olan ve izah edilemeyen infertilite olgularında tercih edilir. IVF’de yıkanan sperm yumurta yanına konur ve sperm kendisi döllemeyi gerçekleştirir. ICSI’de IVF’den farklı olarak öncelikle, yumurta etrafındaki hücreler eritilir ve bu şekilde yumurta mikroenjeksiyona hazır hale getirilir. Yumurta etrafındaki hücreler eritildikten sonra, yumurtanın olgunluğu değerlendirilir.
Üç tip olgunlukta yumurta vardır:
- Metafaz-2 yumurta (olgun yumurta);
- Metafaz-1 yumurta (orta derecede olgun yumurta);
- Germinal-vezikül yumurta (olgun olmayan yumurta) .
Sadece metafaz-2 yumurtalara mikroenjeksiyon yapılır. Germinal vezikül yumurtalar kullanılamaz; Metafaz-1 yumurtaların ortalama %20’si metafaz-2 yumurtaya gün içinde dönüşebilir ve mikroenjeksiyon için kullanılabilir.