في هذه المرحلة الأولى والحاسمة، يكون الهدف هو تحديد جميع العوامل التي تمنع الحمل. يخضع كلا الزوجين لسلسلة من الاختبارات التفصيلية (للنساء: تقييم مخزون المبايض وبنية الرحم، وللرجال: تحليل الحيوانات المنوية والفحوصات الوراثية). بعد تحديد السبب الكامن وراء العقم، تُجرى التحضيرات الأولية والإجراءات الجراحية اللازمة لزيادة فرص الحمل (مثل تنظير الرحم لمعالجة مشاكل الرحم أو Micro-TESE للحصول على الحيوانات المنوية). استنادًا إلى جميع هذه البيانات، يتم وضع بروتوكول علاج أطفال الأنابيب (IVF) الأمثل لكل زوجين، ثم الانتقال إلى مرحلة التنفيذ

في هذه المرحلة، وهي المرحلة النهائية للعلاج، يتم نقل أفضل جنين أو الأجنة المختارة في المختبر إلى رحم الأم عبر إجراء غير مؤلم. بعد هذا النقل، يُعطى الزوجان أدوية داعمة مثل البروجسترون (دعم المرحلة الأصفرية) لتحضير بطانة الرحم وزيادة فرصة انغراس الجنين. يدخل الزوجان فترة حرجة ينتظران خلالها انغراس الجنين في الرحم. بعد حوالي 10-12 يومًا من النقل، يتم إجراء اختبار الدم لبيتا-hCG لتحديد ما إذا تم الحمل أم لا. في حال كانت نتيجة الاختبار إيجابية، يتم متابعة الحمل بشكل منتظم.