美国试管婴儿胚胎移植是将体外受精后形成的宝贵胚胎移植入宫腔，是受孕的关键性步骤。胚胎移植根据胚胎是否经过液氮罐-196℃冷冻分为新鲜胚胎移植和冻融胚胎移植，根据胚胎的在体外的发育天数又分为第3天胚胎（D3）移植和囊胚（D5或D6）移植，有些病人经历序贯移植等复杂方案，均由医生和患者根据个人情况来共同决定。
胚胎移植手术过程
胚胎移植前，患者需要适度憋尿充盈膀胱，这有利于医生经腹部B超下观察子宫的大小、位置和形态等，迅速判断移植管的方向和放入胚胎的位置。随后，医生用精细的移植套管，在胚胎学家、护士的协助下，将胚胎移植入子宫腔。由于移植管沿着阴道-宫颈-宫腔的自然管道走形，在没有严重生殖道畸形、肌瘤压迫等异常情况下，在1-3分钟之内可以顺利完成，手术本身危险系数极低，有些患者可能并无感觉就发现医生已经完成移植过程。对于某些移植套管插入困难者，需使用硬芯帮助移植，痛感极低。
移植后的胚胎情况
进入宫腔的微滴犹如小米粒，宫腔线紧密贴合，将微滴稳稳包裹在宫腔。胚胎比针尖更小，却又旺盛生命力，在宫腔游泳寻觅附着处，然后植入肥沃的子宫内膜中，发育成胎儿。尽管胚胎被直接植入子宫腔，由于输卵管因素、内膜容受性欠佳、胚胎自身因素等情况，偶有胚胎游走到宫外导致异位妊娠的情况，依然需要患者保持警惕。
胚胎移植后的结局
胚胎移植后着床于子宫内膜，胚胎滋养层细胞分泌人绒毛膜促性腺激素（HCG)入母血中。常规在移植后12-14天根据抽血查hCG值以及之后的B超检查，判断生化妊娠、临床妊娠或者妊娠失败等待月经来潮。母体因素、精子因素、母胎免疫因素、胚胎自身因素及不明原因等均能影响胚胎移植的结局。有些不孕症的伴随因素比如肥胖、高血压、高血糖、代谢障碍综合征等，可能增加妊娠期合并症风险，这些患者在备孕期间应听从医生的指导，加强预防措施，优化妊娠结局。
