La técnica de ICSI consiste en microinyectar los espermatozoides directamente en el óvulo. Se trata de un proceso de FIV, pero es el propio embriólogo quien introduce el espermatozoide. Por tanto, no es necesario que los espermatozoides se muevan de forma adecuada. Además, la técnica de ICSI tiene la ventaja de que únicamente se necesitan tantos espermatozoides como óvulos se hayan obtenido y se vayan a fecundar.
Por esta razón, la FIV-ICSI es la solución para aquellos hombres diagnosticados de ausencia de espermatozoides en el eyaculado (azoospermia) o problemas en la movilidad espermática. Otras situaciones en las que suele estar recomendada la técnica de ICSI es para pacientes que tienen una muestra seminal congelada, ya sea porque se hayan realizado una vasectomía o por un tratamiento oncológico.