Durante varios años, se mantuvo vigente la teoría de que las alteraciones bioquímicas producidas por el DIU destruían el óvulo fecundado o impedían su implantación. Esto ocasionó mucha controversia y oposición de grupos conservadores porque lo consideraban como un método abortivo. Sin embargo, estudios realizados posteriormente indican que el DIU actúa en una etapa anterior al proceso reproductivo y realmente impide que los espermatozoides fecunden al óvulo.

Estudios mediante pruebas de embarazo sensibles, que permiten detectar el embarazo a los 8 días del coito, indican que los DIU impiden que se produzca la fecundación. Con estos, se ha encontrado que la posibilidad de que ocurra el embarazo y que el DIU impida la implantación es menor del 1%. No se sabe a ciencia cierta el mecanismo exacto de acción y las teorías más aceptadas son las siguientes.

Alteración de las contracciones. La presencia del DIU en la cavidad uterina altera las contracciones del útero y de las trompas, lo que modifica el transporte del óvulo y del espermatozoide e interfiere con el mecanismo normal de fecundación.