試管嬰兒的步驟因患者的具體情況而有一些差異。它可以是簡單的體外受精和胚胎移植，也可能是體外受精加上其他的輔助生殖技術，如顯微授精、輔助孵化、外科方法取精、卵子的體外成熟、卵子/精子/胚胎冷凍、胚胎著床前診斷等。先介紹簡單的體外受精和胚胎移植技術，它是試管嬰兒技術的基礎。
試管嬰兒的基本步驟是：讓女性產生數個卵子，將卵子從卵巢內取出，精子從男性取出，在試管嬰兒實驗室裏使精子和卵子受精，受精後的卵子體外培養以便選擇好的胚胎用來移植，將胚胎移植到患者的子宮，胚胎移植後的妊娠支持，胚胎移植後的妊娠檢查，妊娠後的胎兒數日檢查及胚胎著床部位的確定等。
1、女性患者的卵子產生
女性患者的卵子產生在臨床上叫做控製性超排卵處理，需要10～15天的時間。
什麼是超排卵處理？為何要進行超排卵處理呢？
下文從自然排卵談起。婦女的自然排卵周期中一般隻有1個（有時也有1個以上）的優勢卵泡發育，這個優勢卵泡內的卵子成熟、排卵，受精後隻能形成1個胚胎（單胎）。如果有兩個卵成熟、排卵，受精後就會形成兩個胚胎（異卵雙胞胎）。如果有1個卵成熟、排卵，受精後形成1個胚胎，但這個胚胎在著床前分裂成兩部分，也會形成兩個胚胎（同卵雙胞胎）。
由此可見，一般自然排卵也就是1個。而用這1個卵來進行體外受精的話，最多隻能生產1個胚胎。在胚胎移植時就沒有選擇的餘地。移植1個胚胎的妊娠率是很低的。有時，這個卵可能不被受精或不發育，就沒有機會懷孕。所以需要采用控製性超排卵來增強與改善卵巢功能，以達到不受自然周期的限製，獲得多個健康卵子的目的，這樣在實驗室裏可以培養出更多的胚胎，從中選擇高質量的胚胎移植，就能增加懷孕的機會。
控製性超排卵一般是先用一種叫GnRHA（促性腺激素釋放激素激動劑，具體是達菲林和達必佳）的激素藥物，它能阻止體內促卵泡激素和促黃體激素的分泌，這樣外源性的激素就更能發揮作用。再用卵泡生長的激素刺激卵巢中的卵泡成長。為了使卵巢內的多個卵泡同時發育，一般患者是在月經期的第2－3天開始用促卵泡激素，這時的卵巢內一般沒有大的卵泡。
依據患者對藥物的反應調整藥物使用劑量和使用時間，患者的年齡和對藥物的反應不同，用藥的劑量和用藥時間也不同。待卵泡長到一定程度，卵泡內的卵子長到能夠成熟的大小，再給予促卵子成熟的激素。等卵子基木成熟，但還沒有排卵之前，通過手術方法把它們取出來。
對於大多數患者，需持續用藥10天左右，有些可能短到8天，而長者可達15～16天。藥物的種類和劑量取決於病人的具體情況（細節請讀排卵藥物和排卵處理章節）。
在一些治療周期中，應用藥物後排卵可能會自動發生。當自動排卵發生時，卵子可能在盆腔中丟失，這個周期為此必須取消。有些患者可能在用藥幾天後，卵巢仍然沒有反應，即無任何卵泡生長．對於這種情況，醫生也會取消這一治療周期。
2、卵子誘導成熟（取卵前35～36小時）
上述用藥大多數情況下隻能使卵子長大，但是還不能獲得成熟卵。為了評價卵泡內的卵子是否具有成熟能力，醫生必須用超聲儀來監測卵泡的大小，並配合檢查血液的雌激素水平。當2或3個以上的卵泡直徑大於1。8～2厘米，雌激素水平與卵泡數量相符時，這時的卵子就具有成熟的能力了。醫生便可注射人絨毛促性腺激素促使卵泡內卵子成熟。人卵子的成熟時間大約是36-40小時，注射人絨毛促性腺激素後必須在35～36小時內取出。因此，醫生會安排患者的取卵時間。由於取卵手術一般是在上午進行，所以注射人絨毛促性腺激素的時間一般在前兩天的下午到晚上進行。
3、取卵（胚胎的第0天）
取卵是在注射了人絨毛促性腺激素的35～36小時內進行。過早或過遲取卵都會影響卵的取出率和取出卵的質量。過早可能會使卵子未能完全成熟，有較多的未成熟卵，而過遲有可能使一些大卵泡排卵，因而取不到卵。
取卵是一個小手術，可以是在全身麻醉下或是在局部麻巢下進行。經陰道超聲儀引導，將取卵針穿過陰道，直達卵巢吸取卵子後，實驗室人員立即在顯微鏡下將吸到的卵子移到含有胚胎培養液的培養皿中，置於37℃的培養箱中培養。由於陰道內超聲波吸入術是一種小手術，有些醫生為了讓患者節約費用隻使用止痛藥而不使用全身麻醉。
一般取卵時間在30分鍾之內。患者取卵後隻有輕微的疼痛和極少量的出血，休息1～2個小時就可以回家，不會影響日常工作和生活。由於卵泡大小不一，因此取出的卵子的成熟階段並不完全一致。有的可能是未成熟的，而有的可能是過成熟的。剛取出的卵周圍被卵丘細胞所包圍，一般可以通過這些細胞的擴張程度判斷出卵子的成熟情況。但是，要知道它們的準確成熟階段，必須將這些細胞與卵子分開。一般說來，可發現有以下幾種卵子：