Bei einer künstlichen Befruchtung werden Spermien und Eizelle(n) immer durch Menschenhand "vereint".
Nicht immer werden die Eizellen dazu entnommen, bei der Insemination werden nur die aufbereiteten, also vorher "sortierten" Spermien in die Gebärmutter eingebracht und dürfen sich dann selbst ihren Weg zur Eizelle suchen; danach kommt es idealerweise zu einer Schwangerschaft. Unterschieden werden hier je nach Herkunft des Spermas die homologe und die heterologe Insemination.
Bei anderen Methoden werden auch die Eizellen entnommen und in einem Labor mit den Spermien zusammengebracht. Um die Chancen für eine Befruchtung zu erhöhen, werden die Keimzellen speziell aufbereitet, das heißt, nur die gesündesten und beweglichsten Spermien kommen mit den geeignetsten Eizellen zusammen.
Um ganz auf Nummer sicher zu gehen, kann ein Spermium auch direkt in eine Eizelle injiziert werden (ICSI, Intrazytoplasmatische Spermieninjektion). Hier ist die Erfolgsaussicht am größten, schließlich fallen alle möglichen Hindernisse auf dem Weg aus den Nebenhoden in den Eileiter weg. Trotzdem ist die Methode nicht zu 100% erfolgreich.
Das Sperma wird für die Methoden der künstlichen Befruchtung durch Masturbation in ein steriles Gefäß gewonnen und danach speziell aufbereitet. Die Aufbereitung der Spermien besteht im Aussortieren der "schlechten" Samenzellen, so dass die Menge der gesunden und leistungsfähigen Spermien höher ist als in der durchschnittlichen Spermaprobe. Außerdem werden die Spermien von der Samenflüssigkeit getrennt und in einem sterilen Medium konzentriert.
Alternativ können die Spermien auch direkt aus den Nebenhoden, dem "Spermienlager" des Mannes gewonnen werden.