ЭКО в естественном цикле проводится без гормональной стимуляции созревания фолликулов. В этом случае яйцеклетка, самозрелые яичники, используется для экстракорпорального оплодотворения. Такой режим ЭКО может быть показан молодым женщинам с достаточным запасом яичников и достаточным овуляторным менструальным циклом. Женщины, которые плохо реагируют на гормональную стимуляцию или имеют противопоказания; в прошлом несколько неудачных попыток ЭКО с стимуляцией. ЭКО в нестимулированном цикле дешевле и безвреднее для женщины, так как не связано с бременем наркотиков в организме. Это снижает риск нежелательных осложнений (синдром стимуляции яичников) и многоплодной беременности. Однако при ЭКО в естественном цикле процент цельных яиц и эмбрионов меньше, чем процент стимулированных.
