Om screeningresultaten tyder på att fostret har en avvikelse erbjuds föräldrarna möjlighet till fortsatta undersökningar. Dessa fortsatta undersökningar kan omfatta mer detaljerade ultraljuds- eller magnetundersökningar av fostrets uppbyggnad eller genetiska undersökningar. Kromosomundersökningar och genetiska undersökningar kan göras antingen på ett moderkaksprov eller ett fostervattenprov. Provet tas med en nål genom bukväggen och livmoderväggen. Ett moderkaksprov kan tas från och med den 11:e graviditetsveckan. Ett fostervattenprov kan tas från och med den 15:e graviditetsveckan. Båda provtagningsmetoderna innebär en ca. 0,5 procents risk för missfall.
Mödrar i riskgruppen erbjuds NIPT (non-invasive prenatal testing) som ett alternativ till kromosomundersökning. Analysen görs på ett blodprov från modern och den baserar sig på undersökningen av fostrets DNA som finns i moderns blodcirkulation. NIPT är ett alternativ till moderkaks- och fostervattenproven vid en tidig graviditet när en förhöjd risk för kromosomavvikelse hos fostret har konstaterats. Möjligheten till NIPT erbjuds exempelvis när det vid en kombinerad screeningundersökning har konstaterats att det finns en förhöjd risk för Downs syndrom eller om någon trisomi har konstaterats vid tidigare graviditeter. Undersökningen medför ingen risk för missfall, eftersom den görs från moderns blodprov. Beroende på omfattningen av den NIPT-undersökning som används kan den ge information antingen bara om de vanligaste trisomierna eller högst om tillräckligt stora kopienummervariationer i alla kromosomer. NIPT-undersökningen är en screeningundersökning, inte en diagnostisk undersökning, och man strävar i regel efter att bekräfta alla fynd som tyder på trisomi med en invasiv undersökning (moderkaks-/fostervattenprov). Ett avvikande NIPT-resultat kan ibland förklaras av t.ex. mosaicism i moderkakan, dvs. kromosomavvikelsen kan vara begränsad till moderkakan (CPM, confined placental mosaicism).
Det vanligaste sättet att undersöka fostret för att upptäcka en sjukdom som förekommit i familjen är antingen genom en ultraljudsundersökning eller genom en kromosomundersökning eller en genetisk undersökning av fostret från ett moderkaks- eller fostervattenprov. Valet av metod beror bland annat på hur långt graviditeten har kommit, moderkakans placering och synlighet vid undersökningen. Mycket grava strukturella avvikelser kan upptäckas i samband med den första UL-undersökningen. Resultaten av kromosomundersökningar och genetiska undersökningar av moderkaks-/fostervattenprov tar mellan några dagar och några veckor, beroende på situationen och undersökningen. Om man vill ställa en diagnos för att planera förlossningsplatsen eller vården av det nyfödda barnet kan fosterdiagnostiska undersökningar ännu göras efter den 24:e graviditetsveckan.
När familjens eller släktens sjukdom, inklusive fynd och genetiska defekter, är känd redan vid planeringen av undersökningen kan undersökningen anses vara mycket tillförlitlig. I det här fallet är undersökningen dock avsedd för en specifik sjukdom, och ett normalt resultat utesluter inte att fostret kan ha en annan sjukdom.