遺伝的に優秀なオスから人為的に精子を採取し、これをメスの子宮に入れて優秀な子供を多数出産させる技術を持ち、発情期のメスに、細い注入器を使って人工授精を行う。乳牛（人工授精普及率はほぼ100％）や肉牛（同ほぼ95％）、豚を中心にした家畜で行われている。牛の場合、自然交配では1頭のオスから年間50～100頭の交配が限界だったのが、人工授精によって数百頭から数万頭にまで増大させることが可能になり、なかには、1頭のオスが4万頭以上の父親になった例もある。家畜人工授精師になるには、農林水産大臣が指定する大学で学ぶか、都道府県が行う講習会で必要な課程を修了、試験に合格して、知事の免許を取得する。獣医師はこの免許を受けなくても有資格者。専業の人もいるが、牧畜生産者や農協職員、共済組合の診療所勤務の人などが多い。
