Unter „invasiver Diagnostik“ versteht man Eingriffe, bei denen Gewebe vom Mutterkuchen, Fruchtwasser  oder Blut aus der Nabelschnur des Kindes entnommen wird. Diese Proben werden untersucht und der Chromosomensatz bestimmt. Dadurch kann festgestellt werden, ob beim Kind eine Chromosomenauffälligkeit vorliegt, wie z. B. einer Trisomie 21 (Down-Sydrom) oder auch bestimmte familiäre Stoffwechselerkrankungen.

Bei der Amniozentese wird über eine dünne Nadel (Außendurchmesser 0,9 mm) durch die Bauchdecke Fruchtwasser (10–15ml) aus der Fruchthöhle entnommen. Die optimale Stelle zur Entnahme des Fruchtwassers wird vorher durch Ultraschall bestimmt. Auch der Moment des Einstechens der Nadel wird durch den Ultraschall kontrolliert. Wenn die Nadel wieder herausgezogen wird, verschließt sich die Fruchthöhle in aller Regel sofort wieder. In sehr seltenen Fällen (etwa 0,5-1% der Fälle) kann es zu Komplikationen (Infektion, Blasensprung mit möglicher nachfolgender Fehlgeburt) kommen. Eine Amniozentese kann ab der 15. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden. Die Chromosomenuntersuchung dauert etwa 10 Tage. In dringenden Fällen ist ein Schnelltest (FISH) innerhalb eines Tages möglich. Die Kosten des Schnelltests werden jedoch in der Regel nur bei kindlichen Auffälligkeiten von den Krankenkassen übernommen.

Eine Chorionzottenbiopsie (auch CVS genannt für „chronic villi sampling“) ist eine Gewebe-Entnahme im Bereich des Mutterkuchens. Zu Beginn der Schwangerschaft nennt man dieses Gewebe Chorion. Das Vorgehen ist ähnlich wie bei der Amniozentese, nur dass anstelle des Fruchtwassers etwas Gewebe vom Chorion entnommen wird. Die Einstellung und die Kontrolle erfolgt wie bei der Amniozentese über den Ultraschall. Die Punktionsstelle wird betäubt. Die Komplikationsrate liegt bei etwa 0,5–1,5 %. Eine Chorionzottenbiopsie kann ab der 11. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden, die Chromosomenuntersuchung in der Kurzzeitkultur dauert etwa 3 Tage, das endgültige Ergebnis liegt nach 7-10 Tagen vor.

Eine Cordozentese ist ein Eingriff, bei dem 2–4 ml Blut aus der Nabelschnur des Kindes entnommen wird. Die Punktion erfolgt ebenfalls mit einer dünnen Nadel über die Bauchdecke. Mit Hilfe des Ultraschalls kann die Nabelschnur genau geortet und dann gezielt mit einer Nadel punktiert werden. Ein solcher Eingriff ist dann sinnvoll, wenn direkt das Blut des Kindes untersucht werden soll, etwa wenn eine Blutarmut, eine Infektionskrankheit oder eine Fehlbildung des Kindes vermutet wird. Eine Cordozentese kann ab der 18. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden, die Komplikationsrate dieses Eingriffes liegt nach Angaben aus der Literatur bei 1–3,5 %.

Als Entlastungspunktion bezeichnet man eine Fruchtwasserentnahme aus therapeutischen Gründen, die dann notwendig wird, wenn es zu extremer Bildung von Fruchtwasser z.B. aufgrund einer fetalen Erkrankung kommt, welche die Schwangere sehr belastet. Die Durchführung ist ähnlich wie bei der Amniocentese, nur werden größere Fruchtwassermengen entnommen.