Tüp bebek için başvuran çiftlerin tüm sonuçları değerlendirildikten sonra tedaviye başlanır. İlk basamak kadında yumurtaların büyütülmesi aşamasıdır. Normalde yumurtlama ilacı kullanmayan her kadında her adet döneminde bir veya 2 yumurta gelişir. Tüp bebekte ise amaç büyümeyi suskunca bekleyen tüm yumurtaların aynı anda büyümesini sağlamaktır. İdeal olarak 12 yumurta sayısına ulaşılması hedeflenir. Ancak hastaların kullanılan hormon ilaçlarına verecekleri yanıt çok farklı olabilir. Normalde yumurtalık rezervi zaten düşük bir vakada bu sayıya ulaşılamaz. Bazen de polikistik over sendromlu vakalarda olduğu gibi normalin çok üstünde yumurta elde edilir. Çok az ve çok fazla istenilen bir durum değildir. Yaklaşık 10 günlük bir ilaç tedavisinden sonra yumurtalar istenen boyuta ulaşır. Bazen bu süre yine yanıta bağlı olarak uzayabilir. Takip için vaginal ultrason ve kanda östradiol hormon ölçümü kullanılır.
İkinci aşama yumurta toplamadır. Bu işlem kısa sürelidir, steril koşullarda ve anestezi ile yapılır. İşlem için vaginal ultrasonun ucuna özel bir iğne eklenir ve aşağıdan girilerek yumurtalığa ulaşılır ve yumurtalar toplanır. Toplanan yumurtalar anlık değerlendirilir.
Yumurta toplama günü erkekten sperm örneği alınır. Artık sıra sperm ve yumurtaların mikroskop altında birebir döllendirilmesine gelmiştir. Embriyolog özel mikroskobun altında işlemi gerçekleştirir. Bazen birebir dölleme işlemi yapılmaz, spermler yumurtanın etrafına konarak kendiliğinden döllenme beklenir.
Döllenme işleminden sonra embriyo oluşur. Embriyolar çok özel alanlarda bekletilerek gelişimi izlenir. Normal yoldan oluşan gebeliklerde embriyo 5. gün rahime yuvalanır. Bu esastan yola çıkarak sıklıkla 5. gün , bazen daha erken dönemde embriyo rahim içine transfer edilir.
Bazen yumurta toplama işleminden sonra rahim 1-2 aylığına dinlenmeye alınır, bu süre zarfında embriyolar dondurulur, transfer zamanı tekrar çözdürülerek transfer yapılır. Vakasına göre değişmekle beraber son yıllarda bu tarz dinlendirme eğilimi artmıştır, başarı oranları yükselmiştir.