Normalement à chaque cycle un ovule mature est libéré dans une des trompes par l'ovaire. Après un rapport sexuel, les spermatozoïdes déposés dans le vagin, traversent le col de l'utérus et remontent la trompe. La fécondation résulte de la rencontre dans la trompe de ces deux cellules ou "gamètes": l'une issue de la femme, l'ovocyte mature; l'autre issue de l'homme, le spermatozoïde. Un seul spermatozoïde viendra pénétrer l'ovocyte pour le féconder.
La fécondation de l'ovocyte produira un embryon qui se nidera dans la cavité utérine une semaine plus tard.

Schéma de la fécondation naturelle

Dans certains cas d'infertilité, l'insémination intra-utérine (IIU) avec sperme du conjoint est choisie de façon à faciliter la rencontre entre l'ovocyte et le spermatozoïde. En effet, cette technique a pour but de déposer le sperme du conjoint directement dans la cavité utérine pour augmenter les chances de fécondation.