Quando o número de espermatozóides no ejaculado é muito baixo (menor do que 5 milhões) ou a motilidade e/ou vitalidade deles estiver abaixo de 50%, a fertilização dos óvulos é feita utilizando-se uma técnica chamada Injeção Intracitoplasmática de Espermatozóide, cuja sigla em inglês é ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection).

Nesta técnica, utilizamos um equipamento chamado de micromanipulador. Após o processamento seminal, um espermatozóide é aspirado para dentro de uma micropipeta e liberado diretamente dentro de um óvulo. Realiza-se então a incubação do óvulo fertilizado e dois a três dias depois é feita a transferência de embriões para o útero materno, através de um fino cateter flexível.

Como já explicado anteriormente, quando falamos sobre fertilização in vitro convencional, a obtenção deste espermatozóide pode ser através da ejaculação, ou em condições especiais, através da aspiração do epidídimo (conduto que transporta os espermatozóides do testículo para o exterior) ou do próprio testículo.