הזרעה תוך רחמית (Intrauterine Insemination; IUI) היא פרוצדורה מרפאתית פשוטה יחסית, המתבצעת במרפאה גינקולוגית ללא צורך בהרדמה. לפני ביצועה, דגימת הזרע עוברת הכנה מעבדתית, שמטרתה השגת ריכוז ותנועתיות גבוהים יותר, בנפח נמוך יותר, בהשוואה לדגימה הראשונית. התאים שעברו הכנה כנ"ל מוזרקים אל מעבר לצואר הרחם.
בהתאם לסך התאים הנעים בדגימה, הפרוצדורה יכולה לתת פתרון לבעיות מדרגת חומרה בינונית אצל הגבר, הגורמות להפרעה בנפח / ריכוז / תנועתיות הזרע. בעיות קשות יותר יחייבו ביצוע הפרייה חוץ גופית (IVF).
במקרים מסויימים, טיפול נכון בבעיה קשה אצל הגבר, יביא לשיפור במדדי הזרע עד לאפשרות ביצוע IUI במקום IVF.