多囊卵巢综合症是以稀发排卵或无排卵、高雄激素或胰岛素抵抗、多囊卵巢为特征的内分泌紊乱的症候群。病征*括月经稀发或闭经、慢性无排卵、不孕、多毛及痤疮等。因持续无排卵，严重情况下会使子宫内膜过度增生，增加子宫内膜癌的风险。一般认为是与遗传、代谢因素、肾上腺功能紊乱等因素有关。
多囊卵巢综合症的不孕不育治疗在使用口服型药物促排时，加上其他药物辅助，提高卵巢对药物的反应。使用较低量的注射型促排卵药，控制卵子数量在3枚以下。如果男性精子质量正常，在促排成功以后，可以通过自然的性生活尝试受孕；如果男性精子稍弱但不严重，可以采用人工授精的方式尝试受孕。若不成功使用以下方法。
使用低量的注射型促排卵药物以得到多枚卵子，用于体外授精及试管婴儿技术。得到胚胎之后先冷冻保存，在女性促排卵后正常月经周期再移植回子宫。这种试管婴儿治疗方法需要控制卵子数量和身体的荷尔蒙水平不要过高，以免导致患者产生危险性的并发症。而选择移植冷冻胚胎，一方面胚胎着床率高于促排后马上移植，另一方面可以降低因荷尔蒙过高而引发的并发症，在促排期间和促排后更方便采取相应的控制措施。
经阴道取出未经促排的初级小卵泡，在实验室内培养至成熟后，采用卵内单精子注入方式是精卵受精，较后将胚胎移植回子宫。这种方法避过了促排环节，不会产生促排后的并发症，但是相比正常的试管婴儿过程治疗方法，其成功受孕的机会不太高。辅助生育技术对于单纯PCOS病人绝大多数并不需要，通过上述讲的促排卵的方法就可以获得妊娠，少数经过各种促排卵的方法都没有成功的患者，可以进行具体的试管婴儿手术治疗。但是如果合并有精液异常、宫颈问题、输卵管问题还需要考虑进行要人工授精、体外受精-胚胎移植和单精子注射ICSI（第二代试管婴儿技术）及等第三代试管婴儿PGD植入前遗传学诊断分析等。
试管婴儿是体外授精与胚胎移植的结合，所以这就决定了试管婴儿需要成熟卵子。多囊卵巢存在胰岛素抵抗和高雄激素血症，会导致内分泌和生殖功能的紊乱，因此患者在进行试管婴儿过程中，容易因为促性腺激素的过度反应而出现启动卵泡数过多，但是过高的黄体生成素水平会导致卵细胞质量有所下降。
因此多囊卵巢综合症可能会无法做试管婴儿或大大降低试管婴儿的成功率。所以，在多囊卵巢综合症治疗中，需要了解发病原因，采取对症治疗措施非常关键。如果治疗后可以自然受孕是较好的，一般来讲，经过生活方式改变、内分泌调整、促排卵治疗甚至手术治疗无效的患者，都可以考虑做试管婴儿。
