顯微授精（microfertilization）是80年代後期發展的一種體外授精（In vitro fertilization, IVF）技術，其操作方法依照精子或生精細胞注入之位置不同可分為三類：
(一) 細胞質注射法（intracytoplasmic sperm injection, ICSI）
一般是將精子經藉由一尖端非常鋒利的顯微注射針直接注入卵母細胞的細胞質中以完成授精過程稱之。此項技術於1992年成功應用在男性不孕症上，目前在治療男性授精障礙上，非常普遍。
(二) 透明帶下注射法（sub-zonal injection, SUZI）
此方法微將一個或多個精子由第一極體所在區域注射到透明帶下方。應用此一方法時，精子最好先誘使其發生獲能（capacitation）或頂體反應（acrosome reaction）後再行注射，可得較佳的受精率。
(三) 透明帶打孔（zona pellucida drilling, ZPD）
此方法最初為在透明帶上用兩個勾子將透明帶撕開，如此可得到較佳的受精率，但是多精入卵的比率亦相對升高。目前此法除有時被用為輔助之手段外已很少被使用。
目前最多被使用的技術應屬細胞質注射法（intracytoplasmic sperm injection, ICSI），其開始發展迄今，已在兔（1988）、乳牛（1990）、小鼠（1995）、綿羊（1996）、馬（1998）、山羊（2003）等動物和人（1990）成功獲得後代。現今這項技術的發展仍在持續被改良，例如有些物種的卵母細胞抗損能力較弱，細胞質容易在注射之操作後由缺孔流出，造成卵母細胞崩解死亡。於1995年，Kimura和Yanagimachi對此一方法做了改進，他們安裝了Piezo-Pulse裝置。Piezo裝置既是在顯微操作之操作手臂上，裝置一個可產生電壓效應脈衝（pulse）的設備（圖一及圖二），其電壓脈衝可經由顯微注射針頭，直接作用於欲注射細胞之表面（如卵子，受精卵之透明帶），而輕易地將其穿刺（penetrate）。此一方法使得對卵母細胞的損傷大幅降低，並增加了受精卵的後續存活率。
顯微授精技術不但可用於探討哺乳動物雌雄配子間交互作用機制之研究，並具備特定時機授精與預防多精入卵之優勢，且對於動物因少精症及低精症所造成不育症之成功繁衍皆具有劃時代的意義。另外由於各類家畜有其特定之商業用途（如乳用或肉用），因此對於生產者而言，在其繁衍生產族群時將呈現性別偏好現象，如乳用種家畜之繁殖偏好增加雌性家畜數量，鑑於此，選性繁殖乃為畜產業所追求之目標。惟迄今有關精子性別鑑定技術之發展，雖已可區分精子之性別屬性，但由之所獲致之精子數量仍過少，而無法藉由人工受精技術達商業化應用之目的；因此藉由顯微授精技術之開發，並在結合精子性別鑑定技術後，在家畜選性繁殖之應用將可望達成。