Fertilisasi in vitro atau pembuahan in vitro (bahasa Inggris: in vitro fertilisation, IVF), atau sering disebut bayi tabung, adalah suatu proses pembuahan sel telur oleh sel sperma di luar tubuh sang wanita: in vitro ("di dalam gelas kaca"). Proses ini melibatkan pemantauan dan stimulasi proses ovulasi seorang wanita, mengambil suatu ovum atau sel-sel telur dari ovarium (indung telur) wanita itu dan membiarkan sperma membuahi sel-sel tersebut di dalam sebuah medium cair di laboratorium. Sel telur yang telah dibuahi (zigot) dikultur selama 2–6 hari di dalam sebuah medium pertumbuhan dan kemudian dipindahkan ke rahim wanita yang sama ataupun wanita yang lain, dengan tujuan menciptakan keberhasilan kehamilan.Teknik-teknik IVF dapat digunakan dalam berbagai jenis situasi, dan merupakan salah satu teknik dalam teknologi reproduksi dengan bantuan untuk penanganan infertilitas. Teknik-teknik IVF juga digunakan dalam surogasi kehamilan, yang dalam kasus ini sel telur yang telah dibuahi ditanam di dalam rahim 'titipan' wanita lain sehingga anak yang dilahirkan secara genetik tidak terkait dengan wanita tersebut. Dalam beberapa situasi, sel-sel sperma atau sel-sel telur donasi dapat digunakan. Sejumlah negara melarang atau sebaliknya melakukan regulasi ketersediaan pengerjaan IVF sehingga menimbulkan wisata fertilitas. Pembatasan atas ketersediaan IVF misalnya karena biaya dan usia untuk menghasilkan suatu kehamilan yang sehat dalam jangka waktu normal. Karena biaya prosedur ini, IVF umumnya diupayakan hanya setelah pilihan lain yang lebih murah telah gagal.Kelahiran seorang "bayi tabung" pertama yang berhasil, yaitu Louise Brown, terjadi pada tahun 1978. Louise Brown dilahirkan sebagai hasil dari siklus alami IVF tanpa stimulasi. Robert G. Edwards mendapat penghargaan Nobel Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 2010, fisiolog yang terlibat dalam pengembangan proses ini bersama dengan Patrick Steptoe; Steptoe tidak memenuhi syarat untuk dipertimbangkan karena Penghargaan Nobel tidak diberikan secara anumerta.[1] Dengan donasi sel telur dan IVF, wanita yang melewati masa reproduktifnya atau telah mengalami menopause masih dapat hamil. Adriana Iliescu sempat memegang rekor sebagai wanita tertua yang melahirkan dengan menggunakan IVF dan sel telur dari donasi, ketika ia melahirkan pada tahun 2004 di usianya yang ke-66 tahun, sebelum rekornya terlampaui pada tahun 2006. Setelah menggunakan IVF, dikatakan bahwa banyak pasangan dapat hamil tanpa perawatan kesuburan.[2] Pada tahun 2012, diperkirakan bahwa lima juta anak telah lahir di seluruh dunia menggunakan IVF dan teknik reproduksi berbantu lainnya.[3]