Bình thường, đến giai đoạn phôi nang, phôi người phải thoát ra khỏi màng trong suốt (zona pellucida) bao quanh phôi, để có thể bám vào nội mạc tử cung và làm tổ, sau đó phát triển thành thai. Một tỉ lệ đáng kể phôi sau TTTON có thể gặp bất thường trong quá trình thoát màng, khiến hiện tượng phôi thoát màng diễn ra trễ hoặc thậm chí, phôi không thoát màng được. Điều này góp phần làm giảm tỉ lệ thành công của TTTON.

Kỹ thuật hỗ trợ phôi thoát màng được thưc hiện bằng cách làm mỏng hoặc làm thủng màng trong suốt trước khi cấy phôi vào tử cung. Kỹ thuật này giúp phôi thoát màng dễ hơn và nhanh hơn, qua đó giúp làm tăng tỉ lệ làm tổ của phôi và tỉ lệ có thai khi làm TTTON. Có hai phương pháp trợ giúp phôi thoát màng phổ biến là phương pháp sử dụng dung dịch Tyrode và phương pháp sử dụng tia LASER không tiếp xúc.

Kỹ thuật hỗ trợ phôi thoát màng dung dịch Tyrode và tia LASER bắt đầu áp dụng thành công ở Việt nam từ năm 2008. Các báo cáo gần nhất cho thấy, kỹ thuật hỗ trợ phôi thoát màng bằng LASER hay bằng dung dịch Tyrode đều giúp tăng tỉ lệ làm tổ của phôi và tỉ lệ có thai, đặc biết đối với các trường hợp đã thất bại nhiều lần, bệnh nhân lớn tuổi, trường hợp phôi sau rã đông, hoặc phôi có màng trong suốt dày… Hiện nay, nhiều trung tâm TTTON của Việt nam cũng đã triển khai thành công kỹ thuật hỗ trợ phôi thoát màng.