第二代试管婴儿技术又称卵母细胞浆内单精子显微注射（ICSI），是在体外受精-胚胎移植（IVF-ET）基础上发展起来的显微受精技术，通过直接将精子注射入卵母细胞浆内，来达到助孕目的，在治疗男性不育症上有着十分美好的前景。ICSI不仅提高了成功率，而且使试管婴儿技术适应症大为扩大，适于男性和女性不孕不育症。
第二代试管婴儿技术，解决因男性因素引发的不育问题。这是一种精确而细巧的技术，需要在显微镜下操作：卵子被一个特殊的固定器固定着，然后用纤细的针管吸取一个精子，并穿透卵细胞外面的透吸带和卵细胞膜；待穿刺针头进入细胞质，即将精子注入到卵子的细胞质内，使之发育成有4-8个细胞的早期胚胎；再将胚胎移植到人的子宫内继续生长发育，直至分娩。
第二代试管婴儿适应症为：
1.既往精卵结合失败者；
2.通过附睾抽取或睾丸活检技术可以采集到精子的无精症者
3.不明原因的不孕症，特别是经过反复宫腔内人工授精治疗（IUI）无效的患者。
4.严重的少、弱、畸精子症，精子活动不良、顶体缺乏（圆头精）或完全不活动时，不能让卵子受精者；
