常用于诊断和筛查胎儿遗传异常的方法有：超声扫描，测定标志物水平，如孕妇血清甲胎蛋白测定，羊膜囊穿刺术，绒毛取样和经皮脐血取样等。
超声扫描
超声扫描是孕期常用的检查方法，目前尚未发现它对孕妇和胎儿有危险，是否所有的孕妇都需要作超声扫描意见不一。在孕早三月主要检查胎儿是否存活、确定胎龄和多胎；此后，主要检查胎儿的发育、有无畸形、胎盘位置、羊水量等；在中三月后期，一般就能分辨性别。当孕妇血清甲胎蛋白水平增高，或有出生缺陷家族史时，常用超声扫描来检查胎儿异常。但正常的结果不能保证一定是正常的胎儿。
甲胎蛋白水平测定
测量孕妇血中甲胎蛋白水平，是一种筛查方法。甲胎蛋白水平增高提示可能有脊柱裂、无脑儿或其他胎儿异常。孕龄估计太低，多胎妊娠、先兆流产和死胎都可能出现甲胎蛋白升高。这种检查对神经管缺陷的误诊率为10％～15％。妊娠16～18周取血，检查结果最准确；妊娠14周前或21周以后准确性较差。有时在第一次检查后7天，需要再复查一次。
如果甲胎蛋白水平增高，可作超声扫描进一步明确诊断，如果扫描结果不能解释水平升高的原因，应作羊膜囊穿刺，取羊水测定羊水中甲胎蛋白水平。羊水中甲胎蛋白水平诊断神经管缺陷更准确。然而，在羊膜囊穿刺术中，胎血可能漏入羊水，引起甲胎蛋白假性增高。测定羊水中乙酰胆碱酯酶有助于鉴别诊断。所有无脑儿和90％～95％的脊柱裂，羊水甲胎蛋白水平都有升高，并且乙酰胆碱酯酶水平也有升高。大约有5％～10％的脊柱裂是隐性脊柱裂，皮肤覆盖裂口，甲胎蛋白不能漏入羊水，用羊膜囊穿刺作羊水甲胎蛋白测定不能检出。
一些其他胎儿异常也可以引起羊水中甲胎蛋白水平增高，可能同时有或没有乙酰胆碱酯酶升高。如幽门狭窄、腹壁缺损、脐膨出等（见第254节）。可用高分辨超声扫描鉴别，但扫描结果正常也不能完全排除畸形。另外，胎儿生长发育迟缓、死胎、胎盘早剥都可能出现甲胎蛋白升高。
母血中甲胎蛋白水平低，同时有绒毛膜促性腺激素水平增高和游离雌三醇水平降低，提示胎儿有唐氏综合征的危险。医生可以根据孕妇的年龄，结合这些血清标志物的水平来估计唐氏综合征的危险。这些标志物水平异常也可能是由于孕龄估计错误或胎儿死亡。如果在作超声扫描后，不能解释血中标志物水平异常的原因，应作羊膜囊穿刺和染色体分析。
羊膜囊穿刺
羊膜囊穿刺是产前诊断最常用的方法之一。穿刺时间最好在妊娠15～17周之间进行。
穿刺时用超声扫描监测胎儿，注意胎心、胎龄、胎盘位置、羊水和胎儿数。然后，在超声探头引导下，用穿刺针经腹壁进入羊膜囊，吸取羊水检查。通常需要1～3周才能出结果。Rh阴性孕妇，为了减少Rh阳性胎血致敏的危险，应在穿刺后注射Rh0（D）免疫球蛋白（见第245节）。
羊膜囊穿刺对孕妇和胎儿的危险都不大，只有1％～2％的受检者出现短暂的阴道少量出血或羊水漏出，通常不需要治疗就能自行停止。羊膜囊穿刺术后，引起流产的危险估计为1/200，刺伤胎儿的机会极少。双胎和多胎都可以做羊膜囊穿刺。
绒毛取样
绒毛取样通常在妊娠10～12周进行，用于诊断胎儿的某些疾病。除了某些特殊的情况需要进行羊水检查（如羊水甲胎蛋白测定）外，绒毛取样几乎可以代替羊膜囊穿刺。取样前应做超声扫描，确定胎儿是否存活、胎龄和胎盘位置。
绒毛取样的主要优点是比羊膜囊穿刺更早得到诊断结果。如果有异常，能采取更简单、安全的方法终止妊娠。如果没有异常，也能及早消除父母的忧虑。早期诊断某些胎儿疾病，便于在出生前及早治疗。如给孕妇用皮质类固醇药物，预防先天性肾上腺皮质增生症的女胎男性化。肾上腺皮质增生症是一种遗传疾病，肾上腺皮质过度增生，产生大量的雄激素。
如果Rh阴性孕妇，已经被Rh阳性胎血致敏，不宜采用绒毛取样，因为可能使过敏加重，若必须产前诊断，可用羊膜囊穿刺代替。
绒毛取样可以经阴道，也可以经腹进行。经阴道取样法：受检妇女平卧，双膝屈曲，用足蹬或膝蹬支撑；在超声扫描引导下，医生将导管（一种易弯曲的细管）经阴道、子宫颈送入胎盘绒毛部分，用空针管吸取少量绒毛送检。有子宫颈病变，生殖道感染，如生殖道疱疹、淋病、慢性宫颈炎等，不宜经阴道取样。经腹取样法：腹部皮肤局麻，穿刺针经腹壁进入胎盘绒毛部分，用空针管吸取少量绒毛送检。
绒毛取样的危险与羊膜囊穿刺相同，但损伤胎儿肢体的危险要高一些，若绒毛取样的诊断不明确，有必要作羊膜囊穿刺确诊。
经皮脐血取样
从胎儿脐带获取血样（经皮脐血取样），是在超声波引导下，用穿刺针经腹壁进入脐带，通常在靠近脐带与胎盘联结处穿刺脐带，抽取脐血标本。脐血用于染色体快速分析和其他遗传疾病诊断，常在妊娠后期进行。