เป็นการฉีดอสุจิของฝ่ายชายเข้าในโพรงมดลูกของฝ่ายหญิงเพื่อช่วยเพิ่มโอกาสที่จะตั้งครรภ์ ซึ่งวิธีการนี้มักจะเป็นวิธีขั้นต้นในการรักษาภาวะมีบุตรยาก เนื่องจากเป็นวิธีที่ใกล้เคียงกับการตั้งครรภ์ตามธรรมชาติ และเป็นวิธีการที่ไม่มีความยุ่งยากมากนัก รวมทั้งไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยีชั้นสูง จึงไม่มีค่าใช้จ่ายที่สูงมาก

วิธีการ
การฉีดอสุจิผสมเทียมหรือ IUI จะทำเป็นรอบๆในช่วงเวลาที่ฝ่ายหญิงมีการตกไข่ในแต่ละรอบของประจำเดือน ซึ่งอาจจะเป็นรอบที่มีไข่ตกเองตามธรรมชาติ หรือโดยให้ยากระตุ้นการตกไข่ด้วยยากินหรือฉีด เพื่อมักจะมุ่งหวังให้มีฟองไข่เติบโตขึ้นมาเพียง 1-2 ฟองเท่านั้น จากนั้นจะกำหนดเวลาตกไข่ด้วยการตรวจอัลตราซาวด์เพื่อติดตามการเติบโตของฟองไข่ จนเมื่อฟองไข่มีขนาดประมาณ 18-22 ม.ม. จะให้ยาฉีดยาเพื่อชักนำให้ไข่ตก จากนั้นประมาณ 36-40 ช.มภายหลังการฉีดยา จะนัดให้สามีมาหลั่งอสุจิและทำการฉีดอสุจิผสมเทียม

     ขั้นตอนของการเตรียมอสุจิในห้องปฏิบัติการ จะนำอสุจิของฝ่ายชายมาปั่นด้วยน้ำยาแยกอสุจิ เพื่อคัดแยกเอาเฉพาะอสุจิที่ว่ายแข็งแรงดีมาฉีดเข้าไปภายในโพรงมดลูกของฝ่ายหญิง โดยการสอดสายขนาดเล็กๆผ่านทางปากมดลูกขึ้นไป ซึ่งวิธีการนี้จะเป็นการช่วยให้มีอสุจิจำนวนมากผ่านเข้าสู่โพรงมดลูกและสามารถว่ายเข้าไปถึงตำแหน่งที่มีไข่ตกได้ง่ายขึ้น เพื่อให้เกิดการปฏิสนธิกับไข่ตามขบวนการธรรมชาติ และเป็นการช่วยเพิ่มโอกาสที่จะตั้งครรภ์

อัตราความสำเร็จ
     เนื่องจากการรักษาภาวะมีบุตรยากด้วยการฉีดอสุจิผสมเทียมนี้ยังต้องพึ่งพาอาศัยขบวนการธรรมชาติอยู่อีกมาก จึงไม่สามารถจะให้โอกาสตั้งครรภ์ที่สูงได้มากนักเมื่อเทียบกับการทำเด็กหลอดแก้ว ดังนั้นวิธีการนี้จึงเหมาะที่จะใช้ในผู้มีบุตรยากที่ไม่ได้มีปัญหาความผิดปกติอย่างมากมายนัก เช่น ในผู้ที่อายุน้อย หรือเพิ่งแต่งงานกันมาได้ไม่นาน หรืออสุจิของฝ่ายชายไม่ได้มีความผิดปกติมากจนเกินไป รวมทั้งฝ่ายหญิงต้องไม่มีท่อนำไข่อุดตันหรือมีพังผืดในช่องเชิงกราน ทั้งนี้โดยส่วนใหญ่แล้วจะแนะนำว่าในกรณีที่ได้ทำการรักษาด้วยการฉีดอสุจิผสมเทียมมา 3-4 รอบแล้วยังไม่สามารถมีการตั้งครรภ์เกิดขึ้น ก็ควรจะเปลี่ยนวิธีการรักษาเป็นการทำเด็กหลอดแก้วแทนเพราะจะให้โอกาสที่จะตั้งครรภ์ได้สูงกว่า

ความเสี่ยง

     ในกรณีที่ให้ยากระตุ้นรังไข่จนมีจำนวนไข่ตกที่มากเกินไป จะมีความเสี่ยงต่อการเกิดการตั้งครรภ์แฝดชนิดที่มีเด็กทารกหลายคน เช่น แฝดสาม แฝดสี่ หรือแฝดห้า ซึ่งถือเป็นการตั้งครรภ์ความเสี่ยงสูงที่อาจมีอันตรายเกิดขึ้นทั้งแม่และทารก เช่น ภาวะครรภ์เป็นพิษ การคลอดก่อนกำหนดที่ทารกมีน้ำหนักตัวน้อยมากจนต้องอยู่ในตู้อบเป็นระยะเวลานาน หรือการตกเลือดหลังคลอด เป็นต้น ดังนั้นราชวิทยาลัยสูตินรีแพทย์แห่งประเทศไทยจึงได้ออกประกาศคำแนะนำในกรณีเช่นนี้ว่าไม่สมควรที่จะทำการฉีดอสุจิผสมเทียมในรอบที่พบว่ามีไข่ตกเป็นจำนวนมากตั้งแต่ 3 ฟองขึ้นไป

กรณีไม่เหมาะสมที่จะรักษาด้วยวิธีฉีดอสุจิผสมเทียม
• ฝ่ายหญิงมีอายุมาก (โดยเฉพาะมากกว่า 40 ปีขึ้นไป)
• เคยมีประวัติท่อนำไข่อุดตัน หรือมีพังผืดในช่องเชิงกราน
• เป็นภาวะเยื่อบุโพรงมดลูกเจริญผิดที่ชนิดรุนแรงหรือเคยได้รับการผ่าตัดมาเกิน 1 ปีแล้วยังไม่ต้องครรภ์
• ฝ่ายชายมีอสุจิผิดปกติในขั้นปานกลางถึงรุนแรง