Khả năng mang thai của một cặp vợ chồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Thụ tinh nhân tạo (tên tiếng Anh là Intrauterine insemination và viết tắt là IUI) được sử dụng thường được chỉ định cho các cặp vợ chồng có:

• Người hiến tinh trùng. Đối với những phụ nữ cần sử dụng tinh trùng của người hiến tặng để mang thai thì kỹ thuật IUI được sử dụng phổ biến nhất để hỗ trợ mang thai. Mẫu tinh trùng của người hiến tặng đã bị đông lạnh để bảo quản và làm tan băng trước khi làm thủ thuật IUI.
• Vô sinh không rõ nguyên nhân. IUI thường được thực hiện như là một điều trị đầu tiên cho vô sinh không rõ nguyên nhân kết hợp với các thuốc gây rụng trứng.
• Vô sinh liên quan đến lạc nội mạc tử cung. Đối với vô sinh do lạc nội mạc tử cung, sử dụng thuốc để kích thích rụng trứng có chất lượng tốt và kết hợp cùng kỹ thuật IUI thường là biện pháp điều trị vô sinh đầu tiên đối với các trường hợp này.
• Nam giới hiếm muộn. Kết quả tinh dịch đồ của người chồng cho thấy mật độ tinh trùng dưới mức trung bình, tinh trùng giảm di chuyển hoặc bất thường về kích thước và hình dạng thì kỹ thuật IUI có thể khắc phục một số vấn đề này do tinh trùng chất lượng thấp đã được lọc ra và chỉ còn những tinh trùng bình thường và có khả năng di chuyển nhanh.
• Yếu tố cổ tử cung gây vô sinh. Chất nhầy được sản xuất bởi cổ tử cung vào khoảng thời gian rụng trứng cung cấp môi trường lý tưởng cho tinh trùng di chuyển từ âm đạo vào ống dẫn trứng. Tuy nhiên, nếu chất nhầy cổ tử cung quá dày, nó có thể cản trở hành trình của tinh trùng. Bên cạnh đó, cổ tử cung cũng có thể ngăn không cho tinh trùng đến trứng khi cổ tử cung có sẹo do các kỹ thuật sinh thiết hoặc các kỹ thuật khác khiến cổ tử cung dày lên. Khi thực hiện IUI thì sẽ đưa trực tiếp tinh trùng vào tử cung mà không đi qua cổ tử cung và tăng số lượng tinh trùng có trong tử cung để tăng tỷ lệ thụ tinh.
• Yếu tố rụng trứng gây vô sinh. Kỹ thuật IUI cũng có thể được thực hiện cho những phụ nữ bị vô sinh do các vấn đề về rụng trứng, bao gồm cả việc không rụng trứng hoặc giảm số lượng trứng.
• Phụ nữ dị ứng với tinh dịch. Tuy nhiên đây là trường hợp hiếm gặp do người phụ nữ bị dị ứng với protein có trong tinh dịch. Trong trường hợp xuất tinh vào âm đạo sẽ gây đỏ, rát và sưng nơi tinh dịch tiếp xúc với niêm mạc âm đạo. Nếu sử dụng bao cao su thì có thể bảo vệ người phụ nữ không bị dị ứng nhưng lại không có thai. Do đó kỹ thuật IUI hiệu quả với các trường hợp này do protein trong tinh dịch đã được loại bỏ trước khi tinh trùng được đưa vào tử cung.