Durch die Gabe von Hormonen zur Stimulation der Eierstöcke bei einer künstlichen Befruchtung kann die sehr schwerwiegende Nebenwirkung Überstimulationssyndrom auftreten. Dieses Syndrom kann sich durch ein leichtes Unwohlsein äußern, es kann sich allerdings auch zu einer lebensbedrohlichen Situation entwickeln. Eine leichte Stimulation der Eierstöcke soll durch die Hormongabe erreicht werden, eine Überstimulation lässt sich dabei in manchen Fällen nicht vermeiden.

Eine genaue Ursache ist nicht endgültig erwiesen. Die Vermutungen der Ärzte besagen überwiegend aber, dass der überstimulierte Eierstock bewirkt, dass diverse Substanzen in die Blutbahn gelangen, was wiederum dazu führt, dass Proteine und Flüssigkeit aus den Blutgefäßen in den Bauchraum gelangen und eine Aszites (Wasseransammlung) hervorrufen. Durch den Flüssigkeitsübertritt vom Blut in den Bauchraum und umgebendes Gewebe befindet sich zu wenig Flüssigkeit im Blut. Dieses wird dickflüssiger und die Gefahr, dass sich ein Blutgerinnsel bildet, steigt enorm an. Ein Blutgerinnsel (Thrombus) wiederum birgt die Gefahr einer Lungenembolie, und die schlechtere Durchblutung der einzelnen Organe führt zur Unterversorgung und zu Funktionseinschränkungen. Diese zum Teil recht gefährliche Krankheit wird in vier Schweregrade eingeteilt und geht mit Symptomen wie Unterbauchschmerzen, Kurzatmigkeit, permanentem Völlegefühl, steter Übelkeit und einem erhöhten Risiko für Thrombosen einher.
Da das Überstimulationssyndrom nach der Punktion, beziehungsweise dem Eisprung auftritt, ist es nur symptomatisch zu behandeln. Im Vorfeld der künstlichen Befruchtung kann geklärt werden, ob ein Risiko besteht und die Dosierung der Stimulierung kann dementsprechend niedriger ausfallen.
Der vierte Grad des Überstimulationssyndroms erfordert eine stationäre Behandlung zur Thromboseprophylaxe, zur Flüssigkeitsbilanzierung, um eventuelle Infusionen zu legen und um einer eventuell auftretenden eingeschränkten Nierenfunktion entgegenzuwirken.