Proses ini melibatkan pemantauan dan stimulasi proses ovulasi seorang wanita, mengambil suatu ovum atau sel-sel telur dari ovarium (indung telur) wanita itu.
Dan membiarkan sperma membuahi sel-sel tersebut di dalam sebuah medium cair di laboratorium. Sel telur yang telah dibuahi (zigot) dikultur selama 2–6 hari di dalam sebuah medium pertumbuhan.
Setelah itu dipindahkan ke rahim wanita dengan tujuan menciptakan keberhasilan kehamilan.
Teknik-teknik IVF dapat digunakan dalam berbagai jenis situasi, dan merupakan salah satu teknik dalam teknologi reproduksi dengan bantuan untuk penanganan infertilitas.
Kelahiran seorang "bayi tabung" pertama yang berhasil, yaitu Louise Brown, terjadi pada tahun 1978. Louise Brown dilahirkan sebagai hasil dari siklus alami IVF tanpa stimulasi.
Robert G. Edwards kemudian mendapat penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 2010, fisiolog yang terlibat dalam pengembangan proses ini bersama dengan Patrick Steptoe(*)