Στην εσωτερική γονιμοποίηση, οι αρσενικοί γαμέτες (σπερματοζωάρια) εναποτίθενται απευθείας μέσα στο σώμα του θηλυκού, όπου γονιμοποιούν τα θηλυκά γαμέτες (OVA ή αυγά).
Αυτός ο τύπος γονιμοποίησης εμφανίζεται σε πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των θηλαστικών, των πτηνών και ορισμένων ερπετών και ψαριών.