La microinyección espermática de espermatozoides (ICSI) está indicada en casos de infertilidad masculina y hace posible la fecundación del óvulo con un único espermatozoide. Esta técnica ha resuelto desde su aparición innumerables casos de infertilidad de factor masculino severo.

Las principales indicaciones de la técnica de ICSI son:

 Parejas en las que el varón presenta un bajo número de espermatozoides, movilidad disminuida o morfología anormal de los mismos (oligo-asteno-teratozoospermia). 

 Parejas con fallo total de fecundación en el ciclo anterior con Fecundación in vitro convencional.

 Parejas en las que la mujer ha presentado una baja respuesta y/o mala calidad ovocitaria.

 Parejas en las que es necesario realizar un Diagnó​stico Genético Preimplantacional (DGP).

 Varones con muestras de semen criopreservadas con anterioridad a un tratamiento de quimioterapia o radioterapia.  

En estos casos se dispone de una cantidad limitada de espermatozoides y con la técnica de ICSI se optimiza su uso, evitando descongelar la muestra completa en un sólo ciclo.

 Varones en los que existe algún problema para obtener una eyaculación en condiciones normales, como sucede en la eyaculación retrógrada. Varones en los que los espermatozoides se obtienen directamente mediante una biopsia testicular, por ejemplo porque tengan realizada una vasectomía previa o porque presenten una azoospermia obstructiva.

 Varones portadores de alguna enfermedad infecciosa como VIH, o Hepatitis B o C.

 Varones que viven fuera de nuestro país o con una vida profesional escasamente programable, que han congelado una muestra de su semen, y que no pueden aportar una muestra el día determinado en que se va a finalizar un procedimiento de reproducción asistida.