Süreç, spermanın sıvı azot tankından çıkarılmasıyla başlar ve uterusun doğru noktasına bırakılmasıyla son bulur.
Sıvı azot tankında -196°C’de saklanan payetler, uygun bir pens yardımıyla hızla çıkarılır. Spermanın canlılığını korumak için 35-37°C derecedeki su banyosunda yaklaşık 30-40 saniye bekletilerek çözündürülür. Çözünen payet kurulanmalı ve gün ışığından korunmalıdır; çünkü su ve güneş ışığı spermler için öldürücüdür.
Çözülen payet, suni tohumlama tabancasına (pistolet) yerleştirilir. Payetin ucu steril bir makasla düz bir şekilde kesilir ve üzerine tek kullanımlık koruyucu kılıf (sheath) takılır. Bu aşamada hijyen, rahim içi enfeksiyonları önlemek adına kritiktir.
Uygulayıcı, hijyenik bir eldiven kullanarak rektal yolla ineğin serviksini (rahim ağzı) bulur. Bu esnada hayvana nazik davranılmalı, stres katsayısı düşürülmelidir. Serviks el ile sabitlenerek tabancanın girişi için hazır hale getirilir.
Tohumlama tabancası vajinadan dikkatlice ilerletilir ve serviks kıvrımları aşılarak uterus gövdesine (corpus uteri) ulaştırılır. Sperma bu noktaya yavaşça bırakılır. Piedmontese gibi değerli genetiklerin israf edilmemesi için spermanın rahim boynuzlarına değil, tam gövdeye bırakılması döl tutma şansını maksimize eder.