A ICSI é uma forma específica de Fertilização in vitro desenvolvida por Gianpiero Palermo (1991). Nela, o processo de fertilização ocorre pela injeção de um único espermatozoide em cada óvulo.  Formado o embrião, ele é transferido para a cavidade uterina. Ela é indicada em casos de fator masculino grave (alterações mais graves tanto na quantidade quanto na qualidade dos espermatozoides), idade mais avançada da mulher, presença de endometriose ou em situações em que há poucos óvulos para serem fecundados.