試管嬰兒”並不是真正在試管里長大的嬰兒，而是從卵巢內取出幾個卵子，在實驗室裏讓它們與男方的精子結合，形成胚胎，然後轉移胚胎到子宮內，使之在媽媽的子宮內着牀，妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在輸卵管相遇，二者結合形成受精卵，然後受精卵再回到子宮腔，繼續妊娠。
所以“試管嬰兒”可以簡單地理解成由實驗室的試管代替了輸卵管的功能而稱爲“試管嬰兒”。儘管體外受精原用於治療由輸卵管阻塞引起的不孕症，現已發現體外受精對由於宮內膜異位症（endometriosis），精子異常（數目異常或形態異常）引起的不孕症，甚至原因不明性不孕症都有所幫助。研究顯示一個週期治療後的妊娠率在40%左右，出生率稍微低一點。