Procedura in vitro jest szczególnie kontrowersyjna, gdy jedna z gamet pochodzi od "dawcy", nie od biologicznego rodzica
Wśród argumentów wysuwanych przeciwko metodzie in-vitro zawsze w pierwszej kolejności mówi się o tym, że w wyniku tej procedury giną niewinni ludzie. W dalszej kolejności podkreśla się też jej negatywny wpływ na zdrowie dzieci i kobiet. Warto zwrócić uwagę na to, że nawet jeśli zapłodnienie pozaustrojowe byłoby w 100% skuteczne i bezpieczne (w praktyce jest to nie możliwe do realizacji), to i tak nie byłaby godziwa moralnie, gdyż narusza godność biorących w niej udział osób — zarówno rodziców jak i dzieci.
Metoda in vitro przybiera dwie formy: heterologiczną, gdy przynajmniej jedna gameta pochodzi od dawcy różnego od współmałżonków lub homologiczną, w której gamety pochodzą od rodziców. In vitro heterologiczne stanowi swego rodzaju cudzołóstwo biologiczne. Wszyscy małżonkowie ślubują sobie miłość, uczciwość małżeńską i wierność. Wierność małżonków pociąga za sobą wzajemne poszanowanie prawa do stania się ojcem i matką wyłącznie w ramach ich związku. Wykorzystanie materiału genetycznego obcej osoby to prawo łamie. Co więcej dziecko powinno stanowić dla rodziców „potwierdzenie i uzupełnienie ich wzajemnego oddania”, być „żywym obrazem ich miłości, trwałym znakiem małżeńskiej jedności oraz żywą i nierozłączną syntezą ojcostwa i macierzyństwa [Jan Paweł II, Adhortacja Apostolska Familiaris consortio, 14: AAS 74(1982), s. 96.].” W przypadku zapłodnienia heterologicznego tak nie jest. Oczywiście brak pokrewieństwa biologicznego nie wyklucza tego, by rodzice kochali dziecko. Jest jednak zasadnicza różnica między procesem adopcji, w którym występuję podobny problem, a in-vitro. W procesie adopcji oboje małżonkowie muszą nauczyć się kochać dziecko, które jest prawnie ich, ale biologicznie nie pochodzi od nich. Natomiast w przypadku in-vitro jest jeden rodzic, który jest rodzicem biologicznym, drugi rodzic, który nie jest rodzicem biologicznym. Nie ma tutaj równowagi, co burzy małżeńską jedność.
Sztuczne zapłodnienie heterologiczne narusza też prawa dziecka, pozbawiając go synowskiej więzi z rodzicami i utrudniając jego prawidłowy rozwój, który jest najbardziej korzystny gdy następuje w otoczeniu biologicznych rodziców. Dziecko poczęte przy pomocy materiału genetycznego pochodzącego od obcej osoby może też przechodzić problemy z określeniem własnej tożsamości osobowej. Jest to tym bardziej prawdopodobne, że bardzo często, nawet jeśli chciałoby ono się dowiedzieć się kto jest jego biologicznym ojcem, to nie miałoby takiej możliwości. W wielu krajach procedura in-vitro zorganizowana jest w taki sposób, że do stosownego mieszadła wkłada się spermę pochodzącą od kilku dawców i potem się ją miesza, żeby nie można było rozpoznać kto jest biologicznym ojcem i później nie można było takiego mężczyzny pozwać o alimenty.
Kardynał Joseph Ratzinger, obecny Papież Benedykt XVI, w dokumencie „Donum Vitae” tłumacząc dlaczego także zapłodnienie homologiczne nie jest czymś dobrym, zwracał uwagę na oderwanie zapłodnienia pozaustrojowego od aktu małżeńskiego. Stosunek małżeński łączy najściślejszą więzią męża i żonę, jednoczy ich ciała i duszę, jest wyrazem najgłębszej miłości między nimi. Poszanowanie godności dziecka, powinno się wiązać z tym by powstało ono w wyniku aktu miłości. W in-vitro tego nie ma. Dziecko jest kreowane „na zimno” przez lekarzy w próbówkach, jest skutkiem procesu produkcyjnego. „Pochodzenie istoty ludzkiej jest w naturze wynikiem prokreacji związanej nie tylko z jednością biologiczną, lecz również duchową rodziców złączonych węzłem małżeńskim. Zapłodnienie dokonane poza ciałem małżonków zostaje pozbawione przez to samo znaczeń i wartości, które wyrażają się w języku ciała i w zjednoczeniu osób ludzkich.(...) Pochodzenie osoby ludzkiej jest w rzeczywistości rezultatem daru z siebie. Dziecko winno być owocem miłości swoich rodziców. Nie może być ani chciane, ani poczęte jako rezultat interwencji technik medycznych i biologicznych; oznaczałoby to sprowadzenie go do poziomu przedmiotu technologii naukowej. Nikt nie może uzależniać przyjścia na świat dziecka od skuteczności technicznej, ocenianej według parametrów kontroli i panowania.” [Joseph Ratzinger, Instrukcja Kongregacji Nauki Wiary Donum Vitae, Rzym, 1987 r.] - tłumaczył ówczesny prefekt kongregacji nauki i wiary.