人工授精主要用于由男性原因造成的不孕，如严重的尿道下裂、逆行射精、勃起障碍、无精症、少精症、弱精症、精液不液化症。有些女性方面造成的不孕也能采用人工授精，如阴道痉挛、宫颈细小、宫颈黏液异常、性交后试验欠佳等。另外，有一些特殊情况，如免疫学原因的不孕，夫妇双方均是同一种常染色体隐性遗传病的杂合体或男性患常染色体显性遗传病，也可用人工授精的方法获孕和避免不健康后代出生。
试管婴儿主要用于由女性方面造成的不孕，如严重输卵管疾病、子宫内膜异位症、免疫性不孕症，男方精液或女方宫颈粘液内存在抗精子抗体者、如卵泡不破裂综合症等；试管婴儿也适合少数由少精症、弱精症、畸精症引起的男性不育患者。有有遗传性疾病需要做移植前诊断者或是久治不愈的不孕不育患者都可进行试管婴儿。
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