Para a fertilização in vitro , a paciente produz de cinco a 20 óvulos, sob estímulo hormonal, que serão fecundados em laboratório. São recolocados no útero no máximo quatro embriões, o que possibilita uma taxa de gravidez de 30% — o excedente é congelado. Um número maior de embriões não aumenta significativamente a incidência de gestação mas sim, a possibilidade de gestação múltipla. Depois de 48 horas da fecundação do óvulo pelo espermatozóide, quando apresenta quatro células, o embrião está pronto para ser transferido para o útero ou para ser congelado. É possível mantê-lo em cultura, no máximo, por mais dois ou três dias, mas o melhor é transferi-lo ou congelá-lo no segundo dia de cultura para evitar sofrimento nas condições do laboratório.

Os embriões são colocados em um meio de cultura para evitar a formação de cristais de gelo, capazes de destruir as estruturas contidas no citoplasma, durante o congelamento. A absorção do meio de cultura pela célula depende exclusivamente da qualidade do embrião; os que não o fazem são destruídos pelo congelamento. Existe um programa computadorizado que reduz a temperatura do embrião progressivamente, de acordo com uma tabela, de 37 graus centígrados positivos a 196 graus negativos. Em seguida, o recipiente com os embriões é imerso em nitrogênio líquido, onde fica por período indefinido. O congelamento não causa danos ao embrião, tanto que resultados satisfatórios já foram obtidos com embriões congelados por mais de dez anos.

A idade da mulher também é um fator importante em reprodução humana. Acima dos 39 anos, diminui gradativamente a capacidade de engravidar, assim como os óvulos perdem a capacidade de serem fecundados ou produzirem embriões de qualidade, o que aumenta os riscos de malformação genética. Como ainda não é possível congelar óvulos, só espermatozóides e embriões, se a mulher nessa idade não conseguir resultados satisfatórios com a estimulação hormonal, pode recorrer a óvulos doados para conseguir engravidar.