胎兒親子鑒定的方法有三種，分別是羊水穿刺親子鑒定、絨毛穿刺親子鑒定和胎兒DNA親子鑒定。
● 羊水穿刺親子鑒定：利用注射器在子宮羊膜腔內抽取胎水作化驗樣本，提取胎兒DNA，並對胎兒DNA和懷疑父親的DNA進行比對，來確認兩人關係。整個手術時長至少需要5分鐘，且孕媽需要懷孕15周以上才能進行，在採集過程中，有可能會出現宮內出血、感染、羊水漏、早產、胎兒損傷、流產等情況發生。
● 絨毛穿刺親子鑒定：通過使用細管經子宮頸到達絨毛膜表面, 以採集絨毛樣本作化驗，並提取胎兒DNA，以及對胎兒DNA和懷疑父親的DNA進行比對，來確認兩人關係。整個手術時長至少需要20分鐘，且孕媽需要懷孕10周以上才能進行，在採集過程中, 孕媽有機會出現陰道出血和痙攣的現象。另外, 經過絨毛膜採樣檢查之後，孕婦需要點時間才讓身心狀況完全恢復過來。
● 胎兒DNA親子鑒定：只需要抽取母體少量血液，並提取血液中的胎兒遊離DNA，對胎兒DNA和懷疑父親的DNA進行比對，來確認兩人關係。整個手術時長只需要幾分鐘，而且對母體和胎兒都不會造成任何損傷。