通過羊膜腔穿刺術（羊穿）或絨毛穿刺術或臍帶血穿刺術，獲取胎兒細胞，進行細胞培養和染色體核型分析，其中應用最多的還是羊穿。
優點：
1、能檢測所有的染色體數目異常和大片段的染色體結構異常；
2、是目前胎兒染色體疾病產前診斷的“金標準”。
侷限性：
1、一般情況下，穿刺術是比較安全的，但仍存在個別穿刺失敗、引起流產、感染、羊水滲漏的風險，羊穿的總體胎兒流失率大約為0.5％；
2、細胞培養存在個體差異，不能確保100％成功；
3、染色體檢測對於染色體微小結構改變、單基因遺傳病、多基因遺傳病、環境和藥物導致的胎兒宮內發育異常；低比例嵌合以及母體汙染不能完全排除。
適應症
母體年齡≥35歲；產前篩查提示胎兒染色體異常高風險；既往有胎兒染色體異常的不良孕產史；產前檢查懷疑胎兒患染色體病的孕婦；夫婦一方為染色體異常攜帶者；孕婦可能為某種X連鎖遺傳病基因攜帶者；曾有不良孕產史或特殊致畸因子接觸史者。近些年有人主張將ICSI（胞漿內單精子注射）也列入羊穿指徵。
●早唐比中唐檢出率高；
●無創比唐篩檢出率高；
●羊穿的檢出率最高；
●篩查低風險並不意味著沒有風險；
●篩查高風險羊穿後絕大多數結果是正常的；
●唐篩除了能篩查21三體，18三體，13三體異常外，還能額外篩查出部分的性染色體異常和染色體結構異常，以及神經管缺陷；
●無創篩查陽性，依然需要進行羊穿確診；
●篩查無風險，羊穿有比較低的，可控的，可接受的風險。
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