Una volta valutato il ciclo estrale ed individuata l'ovulazione, l'inseminazione con seme fresco si effettua subito dopo aver prelevato il seme come sopra indicato. In seguito con l'utilizzo di appositi cateteri si deposita lo stesso a livello della cervice, preferibilmente posizionando la femmina su un piano obliquo con il posteriore sollevato, per evitare la fuoriuscita del seme stesso.
Per ottenere buone percentuali di successo e' indispensabile eseguire dei controlli del ciclo estrale della femmina per poter individuare il giorno dell'ovulazione e per poter quindi effettuare l'inseminazione nel momento piu' fertile. Questi controlli prevedono l'esecuzione di colpo-citologie (strisci vaginali) a partire dai primi giorni del ciclo (dalla comparsa delle perdite ematiche vulvari), ed il dosaggio del progesterone sierico. Le modificazioni che si possono rilevare all'esame colpo-citologico riguardano la presenza di popolazioni cellulari che si modificano in seguito al variare dei tassi ormonali, mentre con il dosaggio del progesterone si riesce ad individuare con maggior precisione il momento esatto dell'ovulazione. Nel cane il momento di massima fertilita'  si ha due giorni dopo l'ovulazione. In caso di utilizzo di seme congelato, l'inseminazione artificiale deve essere intrauterina e quindi prevede l'utilizzo di tecniche come l'inseminazione trans-cervicale TCI ( Trans-Cervical Insemination - Inseminazione Trans Cervicale). Questa tecnica tramite l'utilizzo di un endoscopio e di particolari cateteri, permetto di oltrepassare le pieghe cervicali e di andare a depositare lo sperma direttamente a livello uterino. Meno utilizzata la tecnica chirurgica a cui si ricorre raramente in caso di animali molto piccoli oppure nel caso in cui non sia possibile sfruttare le altre metodiche.