受精・培養・分割
採取された「卵子」と「精子」は胚培養士（エンブリオロジスト）によって、受精→培養作業が行われます。受精方法は、体外受精・顕微授精により異なります。体外受精の必要性・顕微授精の必要性を理解しできるだけ不必要な医療操作を加えない、また体に負担の少ない方法が近年研究され、実施施設も増えています。
「受精」
（体外受精での受精方法）
採取された卵子と精子を「シャーレ」と呼ばれる容器の中で混ぜ合わせ（卵子に精子をふりかけ）て、人間の卵管に限りなく近い環境が整えられている「インキュベーター」にて培養し受精させます。体外での受精ですが、受精は卵子・精子が持っている自然の力に任せる形になります。体内での受精・培養環境に比べ、体外での受精・培養環境は受精分割速度が遅いとも言われています。施設によっては、「胚盤胞」まで培養する際は、凍結融解胚移植にて行っているところもあります。体内環境と体外環境の時間的なズレを凍結技術により解消しています。
（顕微授精での受精方法）
体外受精と異なり、一匹の精子を医療操作にて卵子の中に直接注入します。運動性の高い一匹の精子を不動化させて、顕微鏡下で「ピペット」と呼ばれる先がとがっているガラス管に一匹の精子をいれて、卵子の外側の膜（透明帯）を貫通後、細胞質内に直接精子をいれます。運動性の高い精子をいれることにより強制的に受精される方法です。医療操作がかかるため体外受精に比べ医療費も顕微授精のほうが高く設定されているようです。
顕微授精とは、一匹の精子を注入する定義は同じですが、精子を注入する方法の総称であり現在はICSI（卵細胞質内精子注入法）が行われていますが、今まででは、PZDやSUZIと呼ばれる方法での顕微授精もありました。ICSIに比べ受精率が低いです。
顕微授精は妊娠―出産の成功例から体外受精に比べ歴史が浅く、顕微授精にて生まれてきた子供がまだ生殖年齢に達していないことなど主治医とよく相談し、メリット・デメリット等を確認しておくことも必要です。
「培養」
受精卵を培養する技術研究も進み改善されてきていますが、現段階では、質のよくない受精卵を質のよい受精卵にする技術は確立されていません。卵子・精子から受精卵が持っている自然の力を引き出していかなければなりません。
つまり自然の力が発揮される環境をつくることが必須です。培養液の選択や培養期間などの条件は各施設をみても異なります。培養技術も修得にはかなりの期間を要します。
「受精卵（胚）の分割」
受精後2日目ごろから分割がはじまり、2細胞→4細胞→8細胞と細胞分裂を繰返し、4日目ごろには受精卵内には細胞分裂した細胞で埋まります。この状態は一般に「桑実胚」と呼ばれています。そして5〜6日になると「胚盤胞」と呼ばれる状態になります。胚盤胞まで培養できると着床率や妊娠率が高くなります。通常の妊娠では、卵管で分割をして子宮に着床するときの胚の状態が「胚盤胞」です。