Horšící se životní prostředí společně s trendem pořizovat si potomka v stále vyšším věku sebou nese zvýšené riziko, že se u něj může vyvinout nějaká vážná vrozená či genetická vada. Cílem prenatální diagnostiky je tuto vadu zavčasu rozeznat a přijmout adekvátní kroky. Jejím neustálím zdokonalováním se i přes zvyšující se tendenci daří snižovat počet dětí narozených s downovým syndromem. Dle metody se dá rozdělit na neinvazivní a invazivní. Neinvazivní podstupuje každá maminka během těhotenství. Objeví-li se během nich podezření na nějakou poruchu, přistupuje genetik k provedení některé z invazivních vyšetření, které jediné může téměř na 100% vyloučit či potvrdit Downův syndrom.
Nezbytným základem je ultrazvukové vyšetření, jenž nabízí možnost jednoduchou cestou určit morfologické znaky plodu. První ultrazvuk se provádí kolem 11 až 13 týdne těhotenství. Během něj se stanoví základní údaje, mezi něž patří délka gravidity, případný počet plodů, srdeční ozvěna a určí se přibližný termín porodu. Během tohoto vyšetření se provádí i tzv. měření šíjového projasnění (nuchal translucency – NT), což je tekutina v kůži na zátylku. Přechodně ji tam má každý plod, ale u downova syndromu je v 70% toto projasnění zřetelně větší. Při druhém vyšetření ultrazvukem mezi 18 až 23 týdnem těhotenství se vylučují vrozené vady. Tomuto ultrazvuku se někdy také říká orgánový, neboť se při něm kontroluje funkce všech důležitých orgánů. Pomocí ultrazvuku se dá odhalit přibližně 75% abnormalit vývoje.
Triple test se provádí mezi 16 a 20 týdnem těhotenství a je při něm stanovena hodnota tří sérových bílkovin (alfafetoproteinu (AFP), lidského choriového gonadotropinu (hCG) a estriolu (E3)) a jejich vzájemný poměr. Hladina AFP signalizuje vadu nervového systému (mozek, mícha), hCG určuje riziko Downova syndromu a E3 stanový riziko těhotenství.
Biochemický screening se provádí z krve matky kolem 9 až 11 týdne těhotenství. Určuje se hladina PAPP – A a volného beta-hCG, což jsou plazmatické bílkoviny, jejichž zvýšená hladina je častým projevem u Downova syndromu. Kombinací těchto tří testů se daří odhalit přibližně 87 až 90 % dětí se zvýšeným rizikem Downova syndromu. Na jejich základě bývá stanovena pravděpodobnost, na jejímž základě dojde k rozhodnutí o provedení invazivního testu. Ten je doporučován ženám nad 35 let a všem, u nichž ultrazvuk nebo krevní testy objevili abnormality.
Nejčastěji je prováděna amniocentéza a biopsie choria. Při amniocentéze je punkční jehlou odebrán vzorek plodové vody pro chromozomální a biochemickou analýzu. Celkově je odebráno kolem 20 ml, z nichž se během dvou týdnů určí případné vrozené poruchy. Tato metoda sebou nese necelé procento možných komplikací v podobě amniotitidy a riziku potratu. Při biopsii choria jsou odebírány choriové klky, které jsou součástí placenty. K této metodě se přistupuje, je-li zapotřebí provést rychlá diagnostika. V pozdním těhotenství bývá ještě prováděn odběr pupečníkové krve, z níž se získají přesné informace o karyotypu plodu.