第一代试管婴儿（IVF）问世后，由于女性因素（如输卵管不通）造成的不孕得到了很好的解决，但是对于男性因素（如严重少弱精子症）造成的不孕仍然没有好的解决办法。曾经尝试包括透明带下授精法（SUZI），部分透明带切除（PZD）等，但其受精率和妊娠率非常低。1992年，Palermo报道了世界上第一例ICSI试管婴儿，从此精子也可以孤军作战了。
顾名思义，单精子卵胞浆内注射（ICSI）就是把一条精子注射到卵子胞浆内，完成受精。其操作过程是由实验室的胚胎学家在显微镜下选取一条形态正常的精子，通过一根比头发丝还细的玻璃管注射到卵子的胞浆内，完成受精过程。ICSI操作大大降低了对于精子数量的要求（从百万的数量级降到个位数），为男性不育患者带来了福音。
ICSI治疗的适应症主要包括以下几个方面：
1.少弱精子症，ICSI是严重男性因素不育患者的最有效的治疗方法，包括手术获得的附睾或睾丸少弱精子。
2.临界性少弱精子症。
3.不明原因不育。
4.传统IVF不受精。
5.圆头（顶体缺乏）精子或完全不活动精子。
6.无精子症。
7.精液冻存，欲行IVF夫妇之男方取精困难者为预防取卵后不能射精，平时可收集精液冻存备用，由于精子经冷冻后活动能力下降，受精能力亦可能下降，可采用ICSI行体外受精。
8.体外成熟卵子，不成熟卵子经体外培养成熟（IVM）后，由于体外培养时间较长，透明带变硬，精子不易穿透，为保障受精，建议ICSI辅助受精。
9.胚胎种植前遗传学诊断（PGD）
ICSI尽管为无数不育夫妇带来了希望，但必须清醒地认识到ICSI在帮助不可能穿越自然选择机制的精子的同时，有可能造成卵子的损伤或将男性不育的因素传给下一代。
因此，虽然ICSI适应范围越来越广，但并不能取代常规IVF，ICSI治疗昂贵、耗时，并且是一种侵入性治疗，所以，选用ICSI要限于有适应症的患者。
