“试管婴儿”是伴随体外受精技术的发展而来的，最初由英国产科医生帕特里克·斯特普托和生理学家罗伯特·爱德华兹合作研究成功的。（罗伯特·爱德华兹因此获得2010年诺贝尔生理学与医学奖，爱德华兹现在是英国剑桥大学的名誉教授。）“试管婴儿”一诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举，也为治疗不孕不育症开辟了新的途径。“试管婴儿”是让和卵子在试管中结合而成为受精卵，然后再把它（在体外受精的新的小生命）送回女方的子宫里（胚卵移植术），让其在子宫腔里发育成熟，与正常受孕妇女一样，怀孕到足月，正常分娩出婴儿。这一技术的产生给那些可以产生正常、卵子但由于某些原因却无法生育的夫妇带来了福音，现在这一技术已在我国很多地方开展。
1944年，美国人洛克和门金首次进行这方面的尝试。世界上第一个试管婴儿路易丝·布朗于1978年7月25日23时47分在英国的奥尔德姆市医院诞生，此后该项研究发展极为迅速。
对于患有输卵管堵塞等疾病的妻子，可以通过手术直接从卵巢内取出成熟的卵细胞。然后在试管里将丈夫的混合，让他们在体外结合成受精卵。对于少或活动能力弱的丈夫，则可通过一枚极其微细的玻璃吸管，从他的中选出健壮的，把它直接注入卵细胞中，形成受精卵。受精卵在体外形成早期胚胎后，就可以移入妻子的子宫了。
“试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的结合，形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内着床，妊娠。正常的受孕需要和卵子在输卵管相遇，二者结合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宫腔，继续妊娠。
“试管婴儿”可以简单地理解成由实验室的试管代替了输卵管的功能而称为“试管婴儿”。尽管体外受精原用于治疗由输卵管阻塞引起的不孕症，现已发现体外受精对由于宫内膜异位症（endometriosis），异常（数目异常或形态异常）引起的不孕症，甚至原因不明性不孕症都有所帮助。研究显示一个周期治疗后的妊娠率在40%左右，出生率稍微低一点。
1978年英国专家steptoe和E·dowrds定制了世界上第一个试管婴儿，被称为人类医学史上的奇迹。试管婴儿技术是体外受精———胚胎移植等人工助孕技术的俗称，是一项结合胚胎学、内分泌、遗传学以及显微操作的综合技术，在治疗不孕不育症的方法中最为有效。它是将和卵子置于体外利用各种技术使卵子受精，培养几天后移入子宫，使女性受孕生子。
1992年由比利时Palermo医师及刘家恩博士等首次在人体成功应用卵浆内单注射（ICSI），使试管婴儿技术的成功率得到很大的提高。国内医学界将ICSI称为第二代试管婴儿技术。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。第二代技术发明后，世界各地诞生的试管婴儿迅速增长，每年美国出生的试管婴儿有5万名。
随着分子生物学的发展，在人工助孕与显微操作的基础上，胚胎着床前遗传病诊断（PGD）开始发展并用于临床，使不孕不育夫妇不仅能喜得贵子，而且能优生优育。
第三代试管婴儿技术所取得的突破是革命性的，它从生物遗传学的角度，帮助人类选择生育最健康的后代，为有遗传病的未来父母提供生育健康孩子的机会。
因为生殖医学中心会为每一对选择试管婴儿技术生育儿女的夫妇，在试管中培育出若干个胚胎，在胚胎植入母体之前，按照遗传学原理对这些胚胎作诊断（此方法简称PGD），从中选择最符合优生条件的那一个胚胎植入母体。
这种符合优生条件的胚胎是这样被筛选出来的：人类某些遗传病如X性连锁疾病，是有选择地在不同性别的后代身上发病的。以血友病的男性患者为例，一般来说他的儿子是正常的；而女儿或正常或携带血友病基因的概率各占一半（血友病基因携带者一般不会发病）；血友病患者如是女性，那她的儿子会发病，而她的女儿携带正常或血友病基因的概率各占一半。营养不良、色盲等遗传病的优生原理与血友病相同。只要了解这种遗传特征，就可以对试管培育的胚胎细胞进行基因检测，选择无致病基因的胚胎植入子宫，从而避免遗传病孩出生。
两对夫妇权衡利弊，作出两个不同的决定：一对同意采用第三代试婴技术选择生女孩；一对心存侥幸，不想采用此技术，还想搏一搏生个男孩，但可以肯定，生下的男孩如前胎男孩一样，仍是血友病患者。
2022年5月24日，记者从内蒙古医科大学附属医院了解到，自治区首例第三代试管婴儿在该院诞生，成功阻隔了单基因病向子代传递，为内蒙古一对夫妇圆了“宝贝健康梦”。
