美國約翰-霍普金斯大學的研究認為，人工授精存在一定程度的風險，試管嬰兒在出生時或在出生不久后的死亡率至少是正常嬰兒的兩倍，可出現早熟或出生體重過輕的問題。
研究也暗示，試管嬰兒更可能出現一些少有的基因變異，此外，試管嬰兒多胞胎的出現概率比自然狀態下增加了10—30倍。
研究無法確定試管嬰兒的問題癥結所在。一種可能是在實驗室培育人類胚胎的技術干擾了嬰兒的正常發育，導致問題的出現；但也可能是無法生育的夫婦出現問題遺傳了有害的基因。或者無法生育的母親在生產期間出現了健康問題而影響了嬰兒。
美國舊金山加州大學對2000名通過生育治療懷孕的婦女和2000名自然懷孕分娩的母親進行跟蹤對比調查發現，原先的不孕婦女在通過技術手段懷孕后出現更多的并發癥，如早產、驚厥、難產和剖腹產。她們所生子女的體重也比正常出生的嬰兒輕20%以上。
英國倫敦有醫院報道，自閉癥在一般人群中的發病率是0.39%，而在試管嬰兒中患病的風險高達1.56%，是普通人的4倍。同時，他們患白血病和腦腫瘤的幾率也高得多，影響聽覺和視覺的疾病狀況更是比普通人高出兩倍。
瑞典烏普薩拉市兒童醫院的研究發現，試管嬰兒更可能患有明顯的精神方面的疾病，特別是腦癱。對比研究得出的結論是，試管嬰兒中患腦癱的人數比普通嬰兒高出一倍以上，這些結果“很可能是在體外授精過程中造成的”。
中山大學附屬第一醫院生殖中心對1995—2001年間1303例可追蹤到的試管嬰兒，以及同期在該院產科通過自然妊娠分娩的10125例嬰兒進行調查發現，試管嬰兒中有28例畸形，其中1例通過產前診斷已經引產，試管嬰兒的出生缺陷率為2.1%；而自然妊娠的嬰兒234例畸形，出生缺陷率為1.9%。
出生畸形包括生殖器、消化道異常、骨骼、肌肉、染色體異常等，兩者出生缺陷率在統計學上沒有顯著差異。但統計還發現，試管嬰兒的孕婦平均生育年齡是31.35歲，自然妊娠孕婦則為27.2歲，前者平均生育年齡高于后者，生育風險增加。