Dans des conditions normales, une femme ovule vers le 14e jour de son cycle menstruel et la période correspondante est considérée comme fertile. Cependant, ce n'est pas toujours le cas, et l'ovulation peut survenir plusieurs jours plus tôt ou plus tard que prévu. Les rapports sexuels programmés consistent à synchroniser l'ovulation de la femme avec les rapports sexuels. Il s'agit d'une technique à faible efficacité (taux de réussite d'environ 10 %), donc plusieurs cycles successifs sont nécessaires pour obtenir une grossesse. De plus, les rapports sexuels programmés ne sont recommandés que pour les jeunes couples, avec une bonne qualité de sperme, et pour les femmes ayant au moins une trompe de Fallope (tube qui relie chacun des ovaires à l'utérus, aussi appelé trompe utérine ou oviducte) perméable . En revanche, les rapports sexuels programmés ont l'avantage d'être peu coûteux et totalement non invasifs, de sorte qu'ils peuvent être essayés avant de procéder à des techniques de procréation assistée plus sophistiquées.
Les rapports sexuels programmés peuvent être effectués dans un cycle naturel, sans ou avec induction de l'ovulation, ou après une stimulation ovarienne contrôlée. Dans le premier cas, aucun médicament n'est administré, il n'y a qu'un contrôle de la croissance folliculaire par des échographies et des analyses hormonales. Lorsque le pic de l'hormone lutéinisante (LH) est détecté et qu'un gros follicule (16-18 mm de diamètre) peut être visualisé par échographie vaginale, les rapports sexuels sont recommandés. L'ovulation se produit normalement environ 38 heures après le pic de LH, mais les spermatozoïdes peuvent conserver leur capacité de fécondation pendant 1 à 2 jours dans le système reproducteur féminin (l'utérus et les trompes de Fallope). Pour encore plus de précision, l'ovulation peut être induite par une injection de gonadotrophine chorionique (HCG), qui a le même effet inducteur d'ovulation que la LH endogène.
Alternativement, des rapports sexuels programmés peuvent être effectués après une stimulation ovarienne contrôlée. Avec la stimulation ovarienne et l'induction de l'ovulation, les chances de grossesse sont optimisées en augmentant la qualité et le nombre d'ovocytes matures disponibles.