通常、卵管閉塞などの器質的原因や、タイミング法人工授精をしたが、妊娠に至らなかった場合に用いられる。通常は精子を自然受精させるが、乏精子症など精子側の受精障害がある場合には顕微授精（多くの場合卵細胞質内精子注入法：ICSI）を行う。卵子を包む透明帯に問題が有り孵化しにくいときは、アシステッドハッチングと呼ばれる技術で着床の手助けをする事もある。

自然での人間の周期あたり妊娠率は平均15%前後だが、IVF-ETの場合25%程となる。1978年にイギリスで最初に成功し、女の子が生まれた。日本では1983年に東北大学の鈴木雅州らが成功して以来、約6万人が生まれたと言われている。

開始初期には費用はHMGと呼ばれる注射の排卵誘発剤を用い約30万 - 60万円と高額であったが、近年クエン酸クロミフェン内服錠を用いた簡易誘発法を用いて10万前後で治療を行う施設も出てきている。ちなみに、冷凍保存を維持するのにかかる費用（定期的な液体窒素の補充や機器の維持管理等）はすべて、不妊治療を受ける夫婦の自費負担となる（体外受精法による不妊治療は健康保険が適用されない）。

1978年にイギリス?マンチェスターの北東のオールダム総合病院で世界ではじめての、体外受精によるベイビーのルイーズちゃんという女の子が誕生しました。以来、世界各国で体外受精の研究、実施が重ねられ日本では1983年に東北大学医学部付属病院で体外受精によるベビーが誕生しました。さらに、1992年にはベルギーで初めて顕微授精による妊娠、出産に成功しました。

日本では1992年に顕微授精によるベビーが誕生しています。体外受精の技術は急速に発展してきました。体外受精で生まれる子供の数も年々増えており体外授精?顕微授精は不妊治療に欠かせない方法となりました。

体外受精で生まれた人数「65人に１人が体外受精で誕生」日本産婦人科学会の2006年の報告によると、2005年までに体外受精で生まれた日本国内での出生数は、累計で117,589人となっています。体外受精の実施登録施設として届け出ている５９０施設。それによると、０３年の体外受精による出生児数は１万７４００人と、前年より２１７７人増加。