כאשר יש בעית זרע קשה או שבני הזוג ניסו מס' טיפולי הזרעה ללא הריון – עוברים להפריה חוץ גופית עם מיקרומניפולציה.
בשיטה זאת הביצית הבשלה נשאבת מהשחלה של האישה ובמעבדה נמצא זרעון בודד שנראה עם תנועה ותקין, והוא מוזרק לתוך הביצית לגרום להפרייתה.
בדרך כלל האישה תקבל גם טיפול הורמונאלי לגירוי השחלות, על מנת להפיק מס' רב יותר של ביציות (זרע לכל ביצית).
בשיטה זאת ניתן להשיג הריון במיקרים רבים גם כאשר לגבר זרעים מעטים בזירמה.
במידה ונמצא אצל הגבר זרעים שמתאימים למיקרומניפולציה icsi– סיכויי ההצלחה תלויים בגיל האישה.
אם יש הפריה – אחרי יומיים עד חמישה ימים מחזירים לרחם.
במידה ולגבר אין בכלל זרעים (אזוספרמיה), ניתן לחפש את הזרעים בביופסיה מהאשך.