通过实验技术优化改善自然妊娠相关环节，以获得妊娠及活产儿的技术手段。
主要涉及人类配子产生的调控及优选、体外保存或结合及胚胎早期发育，是治疗不孕、不育症及保存生殖力最行之有效的方法。自20世纪50年代以来，辅助生殖技术从理论到实践均飞速发展，是一门具有较大发展前景的新技术。
常用的辅助生殖技术主要包括宫腔内人工授精（intrauterine insemination; IUI）、体外受精-胚胎移植（in vitro fertilization-embryo transfer; IVF-ET）、卵母细胞内单精子显微注射（intracytoplasmic sperm injection; ICSI）及胚胎种植前遗传学诊断（preimplantation genetic diagnosis; PGD）。
IUI是最接近自然妊娠过程的辅助生殖技术，不涉及胚胎体外培养。IUI主要治疗轻度男性不育、女性排卵障碍及免疫性不孕，通过诱导排卵结合精液洗涤富集后行宫腔内注射，以达到高质量的精卵于体内结合而获得妊娠。
IVF-ET俗称为第一代试管婴儿。1978年英国科学家R.G.爱德华兹（Robert Geoffrey Edwards，英国，1925～2013）和P.C.斯特普托（Patrick Christopher Steptoe，英国，1913～1988）报道了全球第一例试管婴儿——L.J.布朗（Louise Joy Brown，英国）的诞生。IVF-ET主要治疗女性不孕，如输卵管阻塞或盆腔炎症导致的输卵管功能异常，通过手术将女性体内的雌性配子取出，与雄性配子在体外结合，然后将发育早期的胚胎移植回女性子宫内。该过程不再依赖自然妊娠中输卵管的传输作用，故可有效治疗因输卵管功能异常导致的女性不孕。
ICSI俗称第二代试管婴儿。1992年由比利时科学家G.D.巴勒莫（Gianpiero D. Palermo，比利时）首先报道。ICSI主要用于治疗男性不育，尤其是严重少弱畸精症患者。此类不育患者受限于形态功能正常的精子个数，无法达到自然受精过程需要的精子密度。第二代试管婴儿将受精所需要的百万甚至千万级的精子数量降低到个位级，通过显微注射将单个精子注射入卵母细胞内完成受精，故可有效治疗男性不育。用于单精子注射的精子可来自自然射精，也可来自附睾或睾丸穿刺取精。ICSI还可治疗因受精障碍导致的不孕，如透明带异常导致的受精异常。
PGD俗称第三代试管婴儿。1990年由A.H.汉迪赛德（Alan H. Handyside，英国）首先报道了全球首例植入前性别诊断的婴儿诞生。PGD主要用于存在遗传病患者。由于已知的绝大部分遗传病缺乏有效的治疗手段，故预防遗传病患儿的出生是现有最有效的避免遗传性病传递的方法。在PGD技术诞生前，孕期妇女进行产前诊断，选择性流产严重遗传病患儿，为常用的优生方法，但给孕妇及家庭均带来了一定的伤害。PGD技术从发育早期的胚胎中提取部分遗传物质完成检测，剔除已诊断出患有严重遗传病的胚胎，选择正常的胚胎移植回母体内，获得妊娠，避免了人为流产或清宫给孕妇带来的生理及心理伤害。
以上为临床实践中常用的辅助生殖技术。随着生物技术的进展，卵母细胞、精子及胚胎冻存，卵母细胞核移植及线粒体移植，干细胞培养及胚胎干细胞基因修正等技术也已成为现实，这些技术有效地延展了人类生殖的时间及空间界限，终将实现完整意义上的人类生殖自我调控。
辅助生殖技术的诞生及进步，使生殖对两性关系及家庭的依赖程度显著降低，且改变了自然单胎生育占主导的模式，随之带来了家庭关系弱化、生殖的社会意义与生物意义分离、医源性多胎的激增，更有甚者，利用辅助生殖技术，实施生殖配子买卖。为规范辅助生殖技术，中国先后颁布了《人类辅助生殖技术管理办法》《人类精子库管理办法》及《卫生部人类辅助生殖技术和人类精子库评审、审核和审批管理程序》，禁止给不符合中国国家人口和计划生育法规和条例规定的夫妇实施辅助生育技术，并严格禁止将人类辅助生殖技术商业化及产业化。