Η σπερματέγχυση είναι μια ανώδυνη και απλή διαδικασία και δεν απαιτεί αναισθησία. Μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε σε φυσικό κύκλο (χωρίς να λάβει φάρμακα η γυναίκα) ή με ελαφρά  διέγερση των ωοθηκών (με φάρμακα από του στόματος ή και ενέσιμα όπως γίνεται και σε έναν κύκλο εξωσωματικής, αλλά με χημαντικά χαμηλότερες δόσεις).

Η παρακολούθηση του κύκλου ξεκινά τις πρώτες ημέρες της εμμήνου ρύσεως με διακολπικό  υπερηχογράφημα από τον γυναικολόγο και οι επισκέψεις συνεχίζονται σε τακτά διαστήματα, ώστε να διαπιστωθεί η ημέρα της ωοθυλακιορρηξίας. Αυτή μπορεί να γίνει είτε μόνη της, είτε μετά από χορήγηση υποδορίως χοριακής γοναδοτροπίνης, και από τη στιγμή της ωορρηξίας η προγραμματισμένη σπερματέγχυση γίνεται 24 – 36 ώρες αργότερα.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε σπέρμα από το σύντροφο (ομόλογη σπερματέγχυση) είτε από τράπεζα σπέρματος του εσωτερικού ή του εξωτερικού (ετερόλογη σπερματέγχυση). Η ετερόλογη σπερματέγχυση εφαρμόζεται κυρίως σε περιπτώσεις αζωοσπερμίας απουσία άλλου προβλήματος ή για την γονιμοποίηση γυναικών χωρίς σύντροφο.

Στην ομόλογη σπερματέγχυση δίνεται από τον σύντροφο δείγμα σπέρματος σε ειδικά διαμορφωμένο χώρο μία έως δύο ώρες πριν την προγραμματισμένη ώρα της σπερματέγχυσης και αφού έχουν προηγηθεί 3-5 ημέρες αποχής. Το σπέρμα υφίσταται ειδική επεξεργασία στο εργαστήριο με αποτέλεσμα να βελτιώνεται η γονιμοποιητική του ικανότητα (συμπυκνώνεται σε όγκο λιγότερο του 1ml.

Το επεξεργασμένο σπέρμα εναποτίθεται στην ενδομητρική κοιλότητα  μέσω ενός ευλύγιστου καθετήρα (ως διαδικασία μοιάζει πολύ με αυτή της λήψης testPap) και από εκεί θα ξεκινήσει την πορεία του προς της σάλπιγγες με στόχο την γονιμοποίηση του ωαρίου.

Ως διαδικασία διαρκεί μερικά λεπτά, και μπορεί να επαναληφθεί την επόμενη ημέρα.

Η σύντροφος παραμένει για μερικά λεπτά κατακεκλιμένη και αμέσως μετά μπορεί  να συνεχίσει της δραστηριότητες της ημέρας.