ИКСИ проводят в день получения яйцеклеток либо на следующий день в случае отсутствия самостоятельного оплодотворения. Процедура проводится только на зрелых яйцеклетках при условии наличия первого полярного тельца.

Сперматозоиды для ИКСИ получают из эякулята либо хирургическим путем.    

Посредством микроинструментов при многократном увеличении выбирается сперматозоид с хорошими показателями качества. Он размещается в микроигле, которой прокалывают блестящую оболочку яйцеклетки, после чего сперматозоид попадает в цитоплазму яйцеклетки. Так осуществляется оплодотворение всех яйцеклеток, полученных при пункции.