La FIV est principalement proposée aux couples ou aux individus confrontés à des conditions médicales qui empêchent la conception naturelle. Elle est indiquée dans les cas suivants :  

- Dommages tubaires bilatéraux, tels que ceux causés par des infections pelviennes passées, l'endométriose ou une grossesse ectopique, où la chirurgie ou la radiologie interventionnelle ne peut restaurer la fonction tubaire.  

- Endométriose, en particulier dans les cas graves où les adhésions pelviennes et l'inflammation chronique interfèrent avec la conception.  

- Infertilité inexpliquée, soit comme traitement de première intention, soit après une insémination intra-utérine (IIU) ratée. En plus d'être un traitement, la FIV peut également servir d'outil de diagnostic en identifiant des problèmes de fécondation en laboratoire.  

- Infertilité masculine sévère, en particulier dans les cas d'oligo-asthéno-tératozoospermie (faible nombre de spermatozoïdes, mauvaise motilité et morphologie anormale). Si un test de motilité des spermatozoïdes (test de survie de migration) montre moins de 1 million de spermatozoïdes mobiles, la FIV peut être envisagée. Si moins de 500 000 spermatozoïdes mobiles sont présents, l'ICSI (injection intracytoplasmique de spermatozoïdes) est recommandée.  

- Troubles génétiques, où des tests génétiques préimplantatoires (PGT) sont nécessaires pour dépister les embryons pour des conditions héréditaires, même chez les femmes qui ont conçu naturellement auparavant.