人工受孕和試管嬰兒的差別，除了大家已知的受精方式不同外，還有很多不一樣的地方，尤其是實驗室硬體的進步、冷凍方法的成熟和檢測方法的大幅進展（如PGS/PGD, ERA）等，讓試管嬰兒的成功率從以往的40%大幅進步到超越70%；反觀人工受精由於仍只是將精子植入子宮，成功率一直停滯不前。
其中最大的差異，在於所謂的胚胎和子宮內膜的同步化，也就是胚胎孵化時要剛好在子宮內膜的著床期（window of implantation, WOI）。由冷凍技術進步和ERA的發展，解決了大部份胚胎和子宮內膜的同步化的問題。另外子宮內膜厚度不足的問題，也能藉由冷凍技術和內膜的培養來得到一個解決方案。
就臨床治療而言：
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人工受孕
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試管嬰兒
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打針
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只打排卵針, 不打拮抗劑
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打排卵針及拮抗劑
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預防自發性排卵
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没有, 卵泡夠大時使之自行排卵, 因此不會控制卵泡大小及破卵時間
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打腦下腺協同劑或拮抗劑來預防自發性排卵, 因此可以控制卵泡大小及破卵時間
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卵子處理
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在體內自行排卵, 因此無法得知品質及受精情形, 也無法保存
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取出體外, 可以知道品質及受精狀況, 也可以冷凍保存
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胚胎
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在體內產生, 無法得知品質如何, 未著床胚胎無法保存
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得知品質如何, 胚胎可以冷凍保存或做PGS評估
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子宮內膜
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因自行排卵, 因此無法控制和胚胎同步, 也無法控制厚度至理想狀況
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利用冷凍及ERA可控制同步時間
厚度不足時, 可以培養到足夠的厚度再解凍胚胎植入
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胚胎及內膜同步
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因卵泡夠大時便需排卵, 因此卵子/胚胎和子宮內膜無法分開處理
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因冷凍及腦下腺抑制劑的使用, 可以先冷凍胚胎, 再處理子宮內膜, 如培養厚度或做ERA
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輸卵管
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需功能正常的輸卵管,但輸卵管功能並没有方法可以檢查, 輸卵管攝影只能看有没有阻塞而已
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輸卵管水腫會影響試管嬰兒成功率
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就實驗室及胚胎方面而言：
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人工受孕
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試管嬰兒
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精子品質
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不易控制
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較易控制
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卵子成熟度及品質
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無法評估
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可以評估
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卵子受精狀況
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無法評估
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可以評估
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胚胎發育狀況
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無法評估
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可以評估
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卵子及胚胎冷凍保存
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不能
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可以
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胚胎染色體檢查
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不能
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可以
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子宮內膜同步
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不易控制
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較易控制
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早期黃體化的影響(非早發性LH surge)
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當週期的著床期可能受到影響
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卵子品質不受影響
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卵子/胚胎和內膜分別處理(如厚度不足或WOI)
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不易
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比較容易
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