第四代试管婴儿的原理是细胞核移植技术，该技术是将核遗传物质分离并转移到目标细胞当中去。该技术已通过基础研究和临床研究，主要应用于辅助生殖技术，如卵胞浆置换，纺锤体转移，原核转移和极体转移。
目前国际上公认的第四代试管婴儿技术主要分两种: 卵浆质置换技术(GVT)和卵子干细胞技术(Egg PCSM)。
卵浆质置换技术(GVT)
GVT也被称为三人试管婴儿技术， 主要是解决因卵子老化导致的不孕问题， 从而提高大龄女性妊娠的可能性。 其技术核心是置换老化卵子和年轻卵子的细胞核， 用年轻卵子细胞质的活性+老化卵子的基因组成新的卵子细胞， 支持后续受精及胚胎生长的成功率。 2016 年首个"一父二母"试管婴儿诞生宣告了GVT的成功运用。
卵子干细胞技术（Egg PCSM)
Egg PCSM是一种提高自体卵细胞活性和质量的技术， 其操作方式是把卵巢干细胞中的线粒体提取提取出来， 再注射回自体卵细胞。 2015年， 首例干细胞婴儿(Stem Cell Baby)在加拿大出生。
四代试管技术的挑战与展望
四代试管婴儿虽然为高龄女性带去了生育的希望， 但该应用在技术及伦理层面都面临着挑战。
从技术层面来说， GVT最大的障碍在于取核手术的成功率， 由于卵子已严重老化或质量太差， 想要合成新的重组细胞依旧不是件容易的事。 Egg PCSM的成功也只是停留在科研个案阶段。
此外， 伦理层面的问题一度把GVT推向风口浪尖， 虽然卵子供体胞浆内的遗传基因不到1%， 主要携带遗传的还是卵子核携带基因， 但这样出生的宝宝还是会带着三个人的遗传物质。
《世界生殖健康/ 计划生育》也表明担忧，"理论上来说，选用试管婴儿技能后最多能够给后代带来 2 个父亲（遗传学&抚育父亲）及 4 个母亲( 遗传学母亲， 孕育母亲， 抚育母亲及胞浆移植和原核置换后的线粒体DNA 遗传学母亲)， 这将带来许多杂乱的道德、法令问题。"因此， 虽然各国遗传学家都在不断进行四代试管婴儿方面的研究， 但在绝大多数国家都是禁止应用于临床的。
