การผสมเทียมในโพรงมดลูก (IUI) มักใช้ในการรักษาภาวะมีบุตรยากในสามสภาวะหลัก ได้แก่:

• ปัญหาภาวะมีบุตรยากเล็กน้อย
• ภาวะมีบุตรยากจากฝ่ายชาย
• สาเหตุที่สามารถระบุได้ชัดเจน

IUI เกี่ยวข้องกับการเลือกและใส่ตัวอสุจิที่มีชีวิตและเคลื่อนที่ได้โดยตรงเข้าไปในโพรงมดลูกใกล้กับท่อนำไข่ ซึ่งเป็นจุดที่เกิดการปฏิสนธิ วิธีนี้ช่วยเพิ่มอัตราความสำเร็จในการปฏิสนธิ เพราะอสุจิจำนวนมากสามารถไปถึงท่อนำไข่ได้ง่ายขึ้น การทำ IUI เลียนแบบการตั้งครรภ์ตามธรรมชาติได้ใกล้เคียง และเหมาะสำหรับคู่รักที่มีภาวะมีบุตรยากโดยไม่ทราบสาเหตุ อีกทั้งยังเป็นประโยชน์สำหรับผู้หญิงที่มีปัญหามูกปากมดลูกหรือการตกไข่ และสำหรับฝ่ายชายที่มีคุณภาพอสุจิไม่ดี.