Este exame é realizado em indicações clínicas de investigação de alterações durante o pré-natal como a toxoplasmose aguda ou em gestações onde há um alto risco de aneuploidias (síndromes cromossômicas fetais). É um exame invasivo onde é necessário retirar pequena quantidade de líquido amniótico através de uma fina agulha inserida pelo abdome materno. Usualmente realizado após 15 semanas de gestação.

Nos casos de gestação gemelar onde os fetos dividem a mesma placenta, há indicação de seguimento ultrassonográfico mais intensivo, com estudo dopplervelocimétrico dos vasos materno-fetais e acompanhamento adequado do desenvolvimento fetal para prevenção e detecção precoce das complicações mais associadas a este tipo de gemelaridade: a síndrome de transfusão feto-fetal, a sequência anemia-policitemia e a restrição seletiva de crescimento intrauterino.