Diese Methode wird in der Regel dann angewendet, wenn der Verkehr zum optimalen Zeitpunkt erfolglos war. Voraussetzung dafür sind ein oder zwei funktionstüchtige Eileiter. Der Samen des Mannes sollte weitgehend im Normbereich oder knapp darunter liegen. Die beweglichen Samenzellen werden im IVF-Labor isoliert, qualitativ aufbereitet und anschließend in die Gebärmutterhöhle der Frau eingebracht.

Bei der homologen Insemination werden die Samenzellen des Lebens- bzw. Ehepartners verwendet. Wenn der Partner keine Samenzellen produzieren kann, besteht auch die Möglichkeit, den Samen eines Samenspenders für eine Insemination zu verwenden (heterologe Insemination). Auch hier sollte etwa 36 bis 39 Stunden nach der Reifungsspritze die Insemination erfolgen.