人工授精适用于男性轻度少弱精、性功能障碍，女性轻中度子宫内膜异位症、宫颈性不孕等情况，试管婴儿适用于输卵管性不孕、重度子宫内膜异位症、排卵障碍、男性重度少弱精、不明原因不孕、免疫性不孕、染色体异常等。同时，二者的操作流程也是不同的，人工授精的操作流程要简单一些，是将男方精液自行取出后，对精液中的精子进行优化，再用授精管注射进入女方宫腔内。试管婴儿的过程要繁琐一些，是将男方精子和女方卵子分别取出后，在实验室进行受精，形成胚胎后，择期移植回女方宫腔。
