A primeira indicação a que melhor resultados se obtém são naqueles casos de incompatibilidade muco cervical, nos casos de endócrinos ovulatórios, nos casos em que o parceiro não consegue depositar o esperma no fundo vaginal por meio de intercurso sexual e naqueles casos em que se opta pela utilização de sêmen de doador. Outros casos tais como infertilidade de causa desconhecida, leve diminuição da qualidade espermática e outros podem ser indicadas porém com resultados discutíveis. Como a fertilização ocorre no ambiente natural (na trompa de falópia), pelo menos uma as trompas da parceira deve estar permeável.
Os índices de sucesso da inseminação após estimulação ovariana estão entre 10 a 15 por cento.