Prosedur ICSI dilakukan sepenuhnya di bawah mikroskop dengan tetapan micromanipulator. Pemegang akan menstabilkan kedudukan oosit dengan cara sedutan lembut yang di aplikasikan dengan suntikan mikro. Dari arah yang bertentangan satu pipet mikro kaca yang halus dengan seekor sperma yang telah dilenyeh ekornya supaya tidak bergerak. Sperma  disuntik menembusi oolemma dan terus ke sitoplasma. Sperma kemudiannya dilepaskan ke dalam oosit. Rajah menunjukkan oosit yang telah disuntik dengan kehadiran badan pola pada kedudukkan jam 12 yang menandakan kematangan oosit tersebut.  Badan pola tersebut hendaklah pada kedudukan jam 12 atau jam 6 bagi memastikan pipet mikro yang menyuntik oosit tersebut tidak mengganggu gelendong kromosom yang berada di dalam ovum. Selepas prosedur ini, oosit akan diletakkan ke dalam cecair  kultur sel dan pemerhatian akan dilakukan pada keesokkan hari bagi mengenalpasti persenyawaan telah berlaku atau tidak.

Prosedur ICSI dan IVF adalah sama bermula dari stimulasi ovari hingga pengambilan ovum.

Kadar kejayaan

Kadar kejayaan persenyawaan menggunakan teknik ICSI ini, adalah lebih tinggi berbanding teknik IVF. Walaubagaimana pun, kadar kelahiran dan kadar pesakit yang mengandung bagi teknik IVF atau ICSI adalah sama, iaitu bergantung kepada umur ibu atau wanita semasa menjalani rawatan ini.

Komplikasi

ICSI adalah merupakan kaedah terbaik bagi ketidaksuburan yang berpunca dari lelaki, tetapi ditakuti akan memindahkan ketidaknormalan genetik kepada zuriat yang seterusnya. Namun, tidak banyak bukti yang menunjukkan ICSI adalah prosedur yang terbaik bagi mengelakkan jangkitan hepatitis B dari wanita kepada zuriatnya disebabkan proses suntikan secara terus ke oosit yang mungkin boleh menyumbang kepada jangkitan tersebut.

Tentangan agama

Terdapat insiden dimana embrio pernah tercampur dengan pasangan lain. Oleh itu, HFEA (Human fertilization and embryology authority) mencadangkan saksi kedua bagi mengelakkan kesilapan ini berlaku.

Pelbagai pendapat dan hujah antara IVF dan persenyawaan secara semulajadi. Kebanyakkan agama percaya bahawa ketidaksuburan adalah satu kehendak Tuhan dan sebarang kaedah bagi membantunya adalah salah. Terdapat juga percanggahan pendapat mengenai bilangan embrio yang dipindah semula ke dalam rahim ibu. Bagi memastikan kejayaan prosedur ini, embrio yang banyak perlu dihasilkan dan embrio yang tidak berkualiti akan dihapuskan. Bagi sesetengah agama, setiap embrio yang terhasil menunjukkan satu nyawa telah terbentuk. Oleh itu, menghapuskan embrio yang tidak berkualiti itu, adalah salah di sisi agama sama seperti melakukan proses penguguran kandungan.

Walau bagaimana pun, hujah-hujah dan pendapat agama telah dapat dijelaskan dengan lebih baik dengan kepercayaan bahawa asas reproduktif adalah satu kehendak dan keperluan manusia.