Le jour de l’ovulation, le conjoint remet un échantillon de sperme au laboratoire, 1 ou 2 heures avant l’insémination. Ce sperme est traité de manière à récupérer les spermatozoïdes mobiles et à les concentrer dans un volume réduit. À l’aide d’une canule, les spermatozoïdes sont ensuite déposés dans l’utérus, en évitant de cette manière le long parcours qu’ils devraient réaliser de façon naturelle du vagin à la trompe, l’endroit où se produit la fécondation de l’ovule par le spermatozoïde.

Pour augmenter les probabilités de succès, il est habituel de stimuler légèrement les ovaires afin de garantir la maturation d’au moins 1 ou 2 ovules. C’est la raison pour laquelle l’ensemble du traitement est contrôlé par des écographies. On connaît de cette manière le nombre d’ovules qui se produisent et on détermine de même la date à laquelle l’ovulation se déclenchera. Même ainsi, les probabilités de succès de cette technique sont de l’ordre de 15 à 20% à chaque tentative. La grossesse étant obtenue, 1 sur 4 porte sur des jumeaux.

Pour obtenir des garanties de succès, il est nécessaire de s’assurer qu’au moins une trompe est perméable, et de disposer d’au moins 2 à 3 millions de spermatozoïdes à mobilité progressive. Cependant, si aucune grossesse n’est obtenue après 3 à 4 cycles d’insémination, il est conseillé de passer à la technique de Fécondation in vitro.