一般的にはタイミング法で思わしい結果がでなかった場合の次のステップとされていますが、次のようなケースでは人工授精が第一選択肢となることがあります。

・乏精子症や精子無力症などで精子の量や運動率に問題がある。
・射精障害、性交障害（ED、逆行性射精など）

・子宮頸管粘液の量が少ない。
・フーナーテストで子宮頸管粘液の中に進入できていた精子の数が少なかった。
・抗精子抗体（精子の運動能力や生殖能力を低下させる抗体）を持っている。

タイミング法と同じように基礎体温や超音波検査による卵胞の成長具合の観察などで、排卵日を予測。排卵日または排卵日前日にマスターベーションによって採取した男性の精液を洗浄・濃縮して、元気のいい精子を選りすぐった後、女性の子宮内に専用のカテーテルを使って注入します。

通常、射精された精子は膣から子宮、そして卵子との出会いの場である卵管へと泳いで上っていかねばなりません。多くの精子はその途中で脱落していきますが、人工授精はこの道のりを約半分にショートカットし、卵子と出会う精子の数を増やすことで妊娠の確率を上げる治療法です。

まずあげられるのが、女性の身体的負担と経済的負担が比較的軽いことでしょう。人工授精は麻酔の必要がなく、外来で受けることが可能です。また、仮に妊娠につながらなかったとしても次の生理周期にすぐ再チャレンジできる点、費用が1万円台～2万円台と比較的安い点などから気軽に取り組める不妊治療だといえます。

妊娠の確率をあげるため、タイミング法と同じように排卵誘発剤を併用することがあります。排卵誘発の方法には、飲み薬を使う「クロミフェン療法」、注射をする「hMG-hCG療法」などがあります。