Την ημέρα που πραγματοποιείται η ωοληψία, ο σύντροφος θα πρέπει να δώσει δείγμα σπέρματος. Η σπερματοληψία γίνεται με αυνανισμό σε αποστειρωμένο ουροσυλλέκτη, σε ειδικά διαμορφωμένο χώρο του Κέντρου Εξωσωματικής ή στο σπίτι, αρκεί το δείγμα να μεταφερθεί στο εργαστήριο εντός μίας ώρας. Συνηθίζεται να συστήνεται στον άνδρα αποχή από εκσπερμάτιση 3-5 ημέρες πριν την ωοληψία.
Το δείγμα σπέρματος υπόκειται σε επεξεργασία στο εργαστήριο, πριν τοποθετηθεί μαζί με τα ωάρια προκειμένου να γίνει η γονιμοποίηση.
Μερικές φορές για τη θεραπεία χρησιμοποιείται κρυοσυντηρημένο («κατεψυγμένο») σπέρμα που έχει δοθεί εκ των προτέρων. Τέτοιες είναι οι περιπτώσεις σοβαρών διαταραχών του σπέρματος που για λόγους ασφαλείας, δηλαδή για να αποφευχθεί η περίπτωση να μην υπάρχουν σπερματοζωάρια στο δείγμα που θα δοθεί την ημέρα της ωοληψίας, έχει κρυοσυντηρηθεί σπέρμα εκ των προτέρων.