Náhradné materstvo je azda najkontroverznejšou metódou asistovanej reprodukcie. Dochádza k nemu vtedy, keď heterosexuálny alebo homosexuálny pár alebo slobodná osoba využije lono ženy na to, aby sa jej narodilo dieťa: tzv. "náhradná matka". Existujú dve formy náhradného materstva: tradičné a tehotenské.
V prípade "tradičného náhradného materstva" je vajíčko ženy oplodnené in vitro spermiami muža alebo jedného z mužov páru a následne implantované do maternice: v tomto prípade je žena zároveň biologickou matkou dieťaťa. Pri "náhradnom materstve" sa naopak embryo oplodnené in vitro rodičmi, ktorí si prenajali maternicu, implantuje do maternice náhradnej matky. V oboch prípadoch "náhradná matka" súhlasí s tým, že bude "hostiť" tehotenstvo až do pôrodu a vzdá sa nenarodeného dieťaťa, zvyčajne za poplatok. V iných prípadoch ide o skutočné gesto dobrovoľníctva.
Náhradné materstvo je doteraz povolené len v niekoľkých krajinách, a to rôznymi spôsobmi. V Spojených štátoch, ktoré ako prvá krajina na svete povolili náhradné materstvo, existujú špecializované agentúry, ktoré vyhľadávajú náhradnú matku a dodržiavajú všetky potrebné právne a lekárske postupy. V Japonsku, Kanade, Belgicku a Holandsku je náhradné materstvo povolené len vtedy, ak je dobrovoľné a bezplatné. India, Rusko, Ukrajina a Thajsko patria medzi najpriaznivejšie krajiny: tu je výslovne povolené zaplatiť žene, ktorá poskytne svoje lono. V Grécku je náhradné materstvo povolené len pre páry, v ktorých budúca matka nemôže donosiť dieťa.