1978年世界上第一个试管婴儿在英国诞生，是steptoe博士和Edowrds教授共同研究的成果，被称为人类医学史上的奇迹，Edowrds教授也因此在2010年获得诺贝尔医学奖。IVF通常情况下是将精卵放在同一个培养基中，让它们自然结合，即所谓的“常规受精”。但有时由于各种原因，会出现受精失败。
1992年比利时的Palermo医师在人类成功应用了卵浆内单精子注射（ICSI），这项技术可以解决常规受精失败的问题，因此提高了IVF的成功率。ICSI对重度少弱精以及需睾丸取精的男性不孕症患者的治疗，具有里程碑的意义。
近年来，许多IVF中心开展了胚胎着床前遗传病诊断（PGD），对于有某些特殊染色体异常或遗传性疾病的夫妇，可以通过PGD技术选择正常的胚胎，从而获得健康的自代。
对胚胎进行多个染色体筛查，以找到正常的可以移植的胚胎，这项技术叫PGS，近年也陆续应用于临床。