Originariamente, la donación de óvulos es una etapa mejorada de la conocida como fecundación in vitro. En este caso, es una donante quien aporta los óvulos para la inseminación. En cuanto a la pareja, los espermatozoides también pueden ser de un donante, si existiera infertilidad del hombre. Una vez realizada la fecundación in vitro, los embriones que se originan son introducidos en la mujer receptora, y se espera a que se implanten. Si se implantan con éxito, se da comienzo a un embarazo exactamente igual que uno natural, y que se llevará a término en las mismas condiciones.

La fecundación in vitro realizada con óvulos de donante ha resultado ser más exitosa que con los óvulos de la propia mujer receptora. Esto puede ser debido a que las mujeres que normalmente acuden a este tipo de tratamientos presentan ovocitos que en ocasiones no se encuentran en las condiciones óptimas para lograr la fecundación correcta.

Para la fecundación con óvulos de donante suelen utilizarse ovocitos frescos, pero también se puede recurrir a los congelados a través de la técnica de vitrificación. Generalmente se utiliza este procedimiento si la persona que va a donar óvulos se enferma en el día programado para la extracción, es decir, se utilizan como reserva a los frescos.

La donación de óvulos no suele generar problemas psicológicos en las madres receptoras, pero la mayoría de las clínicas de fertilidad ofrecen asistencia psicológica en caso de ser necesaria.