这是IVF过程中的关键步骤之一。女性将接受促排卵药物治疗，目的是刺激卵巢产生多个成熟卵子。通过调整药物剂量和类型，医生能够控制卵泡生长的速度和数量，故而提高取卵成功率。在此期间，医生会定期使用超声波监测卵泡发育情况，并这个观点正式说明调整用药方案。当卵泡达到一定大小时，医生会选择合适的时间进行取卵手术。这一过程通常在局部麻醉或轻度镇静状态下完成。医生会使用一根细长针穿过阴道壁进入卵巢，从成熟的卵泡中吸取含有卵子的液体。
此后，实验室技术人员会在显微镜下仔细检查并挑选出健康成熟的卵子。取卵的同步地，男方需提供新鲜精液样本。实验室技术人员会对精子进行特殊处理，去除精液中的非精子成分，并浓缩精子浓度。下一步骤是，有两种主要方式实现卵子受精：传统IVF方法是将处理后的精子与卵子一起培养，让它们自然结合；而ICSI则是在显微镜下直接将单个精子注入卵子内，增加受精几率。受精后，胚胎将在实验室条件下继续发育数天。在此期间，医生和实验室人员会密切观察胚胎的生长情况，评估其质量和发育潜力。
关注的想法，选择最优质的胚胎用于移植。胚胎移植是一个相对简单的过程，通常不需要麻醉。医生会使用一根柔软导管将选定的胚胎通过宫颈送入子宫腔内。术后，女性需要休息一段时间，并按照医嘱服用黄体酮等药物支持早期妊娠。