人工授精首要用于男性原因引起的不孕症，如严重的尿道下裂，逆行射精，勃起功能障碍，无精子症，少精子症，精子弱，精液液化。一些妇女引起的不孕症也可以人工授精，如阴道瘘，子宫颈小，宫颈粘液异常，性交后查看不良等。此外，还存在一些特殊情况，例如因为免疫原因导致的不育，两对爱人关于同一种常染色体隐性遗传病是纯合子的，或者是常染色体显性遗传病的男性患者，也可以使用人工授精。


所谓的人工授精是将精子或卵子加工或培养成胚胎后再植入体内的进程。最熟悉的是“试管婴儿”。事实上，最简略的精子清洗结合宫腔内人工授精也是一种人工授精。关于轻度不孕症，如轻度精子活动，抗精子抗体引起的免疫性不育，以及生殖系统疾病患者，人工受精治疗可以有50％的成功受孕率。即便在严重的男性精子或无精子症中，通过精子显微打针也有生育的时机。