Quando o sêmen do parceiro não apresenta boas condições para reprodução, pode ser usado sêmen de doadores. Existem bancos de sêmen com amostras congeladas de diversos tipos de doadores. Dessa forma, podem ser selecionados fatores como altura, peso, tipo sanguíneo, cor dos olhos e cabelo, para que este seja o mais parecido possível com o parceiro da paciente.

A técnica usada é a chamada inseminação intrauterina com sêmen de doador. Os procedimentos e a estimulação são realizados normalmente na mulher. No dia da inseminação, os espermatozoides do doador são descongelados e preparados em laboratório. A seguir são colocados em um cateter para inseminação intrauterina. Se houver necessidade de uso de sêmen de doador para casais que precisam de outros procedimentos como fertilização in vitro, os passos do tratamento para a mulher são os mesmos já descritos, porém sendo usada a amostra de doador.

Muitos pacientes têm dúvidas quanto ao uso desse tipo de material pelo risco de transmissão de doenças. Entretanto, os bancos de sêmen realizam uma seleção de doadores para evitar possíveis riscos que possam ser transmitidos aos descendentes. Homens com história de doenças próprias ou familiares não podem ser doadores. São realizados estudos de doenças infecciosas (hepatite B e C, HIV, sífilis, etc.), registros das características físicas e tipo sanguíneo do doador, dados esses armazenados e identificados por números em banco de dados. A identidade do doador não é revelada pelo banco de sêmen.