Klasik tüp bebek yöntemi, çoğunlukla genç, yumurta sayısının fazla ve sperm özelliklerinin iyi olduğu hasta grubunda uygulanır. İşlem için özel hazırlanmış kaplar içinde yumurta ve spermler bir araya konup 16-18 saat bekletilerek spermin kendi kendine yumurtayı döllemesi sağlanır. 

Mikroenjeksiyon yönteminde sperm sayısı ve hareketliliğinin az, şekil bozukluğunun fazla olduğu durumlarda; cerrahi olarak sperm bulunma durumlarında, kadından toplanan yumurta sayısının az, kalitenin düşük olduğu, yumurta zarının kalın olduğu durumlarda; açıklanamayan kısırlık olgularında; daha önce IVF başarısızlığı yaşamış çiftlerde kullanılır. Toplanan yumurtalar ayıklama işlemine tabii tutularak çevresindeki hücrelerin artıklarından arındırılır ve olgun olanları seçilir.

Döllenme işlemi yumurtalar toplandıktan yaklaşık 2-6 saat sonra yapılır. Spermler, embriyolog tarafından mikroskop altında mikromanipulator adı verilen özel bir cihazın yardımı ile yumurtanın içine ince bir iğne ile enjekte edilir. İnkübatörde bekletilerek 16-18 saat sonra döllenme kontrolü yapılır.

Daha çok yumurta sayısı azalmış ileri yaş gruplarında uygulanan Hasta Dostu Tedavisi’nde minimum ilaç kullanılarak ve yan etkiler minimuma indirilerek maksimum başarı sağlanması, ilaç yüklense bile çok fazla yumurta alınamayacak hastaları bir takım risklerden korumak, ama aynı zamanda maksimum başarı şansını düşürmemek amacı ile uygulanmaktadır. 

Vitro maturasyon yöntemi, yumurta rezervi çok fazla olan kişilerde ve oluşabilecek bir takım riskleri ortadan kaldırmak kaydıyla uygulanır. Bu yöntemde yumurtalar olgunlaşmadan toplanarak dışarıda olgunlaştırılır. Uygulanmasında çok seçici davranılmalıdır, çünkü bu yöntemle her zaman yeterli sayıda uygun yumurta elde edilemeyebilir. 

Tüp bebek yönteminde, cilt altına ve kas içine yapılan uyarıcı iğneler ile uyarılma süreci başlatılır. Tüp bebek tedavisinin olumlu sonuçlanması, kadın yumurtalıklarında çok sayıda yumurta üretilmesine bağlıdır. Uyarılma süreci yaklaşık 10 gün sürer. Doktor kontrolünde yumurtalıkların gelişimi takip edilen bu süreçte, ultrasonografi yapılır ve gerektiğinde kandaki hormon düzeyine bakılıp ilaçların dozunda ayarlama gerçekleştirilir. Yumurta gelişiminin takibi sürecinde, eğer yeterli sayıda yumurta olgunlaşmış ise HCG enjeksiyonu yapılır ve yumurtaların toplanması bu son ilaç enjeksiyonundan sonraki 36. saate programlanır. Yumurtaların toplanması sırasında sakinleştirici ilaçlar verilebilir veya anestezi uygulanabilir. Vajinal ultrasonografi aletine bağlı bir iğne, vajenden içeri sokulup yumurtalıkların içerisindeki yumurtaları toplar. Yumurtalar toplandıktan sonra doktor kontrolü gerçekleşir ve seçilen yumurtalar anne rahmine geri yerleştirilir.Son aşama olan embriyo transferi işleminden önce, anne adayı su içip idrar torbasını doldurur ve transfer işlemi sırasında embriyolar ile yüklenmiş olan bir katater, vajenden ve rahim ağzından geçirilerek rahim içerisine yerleştirilir. Embriyolar rahim içerisinde bırakılır.