הפרייה חוץ גופית (In Vitro Fertilization; IVF) מהווה כיום את חוד החנית של טיפולי ההפריה במקרים מסוימים. לפי הפרעת הפוריות, ולאחר הערכה של שני בני הזוג, מבוצע הטיפול עם או בלי הזרקת תא זרע בודד (מיקרומניפולציה) לביצית (Intracytoplasmic Sperm Injection; ICSI). בתהליך זה מבוצע גירוי הורמונלי מבוקר של השחלות בפרוטוקול מיוחד, במטרה לאפשר בהמשך שאיבת מספר ביציות. הביציות מועברות למעבדה האמבריולוגית, ושם מתבצעת ההפרייה עצמה. מכיוון שעבור פרוצדורות רבות עוצמה אלה ניתנות לביצוע עם תא זרע בודד, או תאים בודדים, ניתן להשיגם מהזירמה של הגבר, או בניתוח של הפקת זרע כירורגית, במקרים של אזואוספרמיה.
כאשר מדובר במיעוט קיצוני של תאי זרע בזירמה, או בתאי זרע שמקורם בהפקת זרע כירורגית, יבוצע תמיד IVF עם הזרקת תא זרע בודד לתוך הביצית (ICSI).
