人工授精和自然怀孕，多数过程相同。自然怀孕为人类正常繁衍的过程，即通过性生活，男方将精液排入女性生殖道内，精液自行通过生殖道上游到输卵管和卵子相遇，形成受精卵。这时通过输卵管的蠕动，将受精卵逐渐传送到子宫腔进行着床。
而人工授精为非性交方式，男性通过手淫排精的方式在体外将精子排出。医生会在实验室对精子进行优化、洗涤，去除精浆里如免疫性的其他物质，选择出质量更上层、跑得更快的精子。同时也能减少精子游走的距离，使精子活力更好。然后将精子注射入女性宫腔内，精子也会游走到输卵管和卵子相遇，受精及后面的过程和自然怀孕相同。
所以人工授精和自然怀孕的不同之处，就在于精子进入的方式。自然怀孕是通过性生活的方式将精子排入到生殖道内，而人工授精是通过人为优化、洗涤后，将选取好的精子注射入宫腔内。
