미토콘드리아에 이상이 있는 여성이 다른 여성의 정상적인 난자를 이용하여 태어난 아기를 말한다.
미토콘드리아는 어머니에게서 받아오는 모계유전을 하는데 어머니의 미토콘드리아에 이상이 있다면 핵만 따로 추출하여 다른 정상적인 난자에 삽입하게 된다. 이때 미토콘드리아도 소량의 DNA를 가지고 있으므로 서로 다른 두 여성의 유전자 모두를 가지게 된다. 아기의 입장에서는 어머니 2명 아버지 1명인셈.
이때 다른 두 여성의 유전자를 가지게 된다는 것에 큰 논란이 있어 왔으며 윤리적으로 쟁점을 이루고 있다. 또한 2015년 영국에서 세 부모 아기 시술을 허용함으로서 해당 시술에 대한 토론이 활발하게 진행되고 있다.
시술 방법에는 크게 방추핵이식법과 전핵이식법이 있다.