非侵入性唐氏症篩檢與染色體相關的疾病當中，唐氏症是最為人熟知的一種遺傳性疾病。「唐氏症」之所以眾所皆知，除了是醫學上最常見的染色體疾病之外，也是最早被發現的遺傳性疾病。英國一名小兒科醫生約翰‧朗頓‧唐，於公元1866年在學會發表了這個病症，當時他僅描述出唐氏症患者的固定特徵及症狀，直到1959年被一名法國遺傳學家發現是細胞中的第21對染色體多出一條，才確定病因，並以他的姓氏來為此病症命名。由於唐氏症患者的臉部比正常人寬，眼睛小又往上挑，看起來與蒙古人有點相似，因此最早曾被稱為「蒙古症」，但這種稱法被認為有歧視意味，因此現在已避免使用。

發生唐氏症的概率大約是1/1000～1/800，若准媽媽的年齡低於20歲，就會降到1/1000以下；不過，一旦准媽媽年齡超過34歲，概率將上升至1/270，且年齡越高、風險更大；若超過38歲才懷孕，胎兒罹患唐氏症的概率就會高達1/100，因此可推論出唐氏症罹患概率與卵子質量有絕對關係。

隨著DNA分析和細胞培養技術的進步，能夠配合羊膜穿刺取得羊水細胞來檢查胎兒的染色體，醫界開始有能力在產前偵測出唐氏症。不過，羊膜穿刺必須將長針頭刺進准媽媽的腹部，再將羊水抽出，直接觀察染色體，屬於一種侵入性治療，可能會有0.1％～0.2％的流產風險，所以當時不少人都有疑問：「所有人都應該進行羊膜穿刺嗎？」

進行羊膜穿刺確實可以提升唐氏症的檢出率，但代價就是必須承受侵入性治療所帶來的風險，雖然隨著技術進步，風險已可降至千分之一以下，不過這並不代表絕對不會發生風險。但是，若為了避免風險而不願進行羊膜穿刺，又會降低檢出率，為獲取平衡，便漸漸衍生出「建議34歲以上的高齡產婦應進行羊膜穿刺」的潛規則。羊膜穿刺的風險是固定的，但高齡產婦發生唐氏症的概率會從1/1000～1/800提升至1/270，此時若不進行羊膜穿刺手術，對胎兒來說反而比較危險，所以建議34歲以上的准媽媽進行羊膜穿刺。

婚前基因檢測推薦是通過採集孕婦外周血提取游離DNA，採用新一代高通量測序技術並結合生物信息分析，得出胎兒發生21、18、13染色體非整倍體的風險率，主要用於染色體篩檢唐氏綜合徵（T21）、愛德華綜合徵（T18）、帕套綜合徵（T13）三大染色體疾病。簡單來說，只需要抽取孕婦的5毫升血，就能檢測到游離在孕婦血液中的胎兒DNA有無異常。

不用承擔介入性產前診斷的風險，就能得到一個接近「100%」的結果，需要肚皮「白挨針」的風險也更低。高齡孕婦增加，而高齡就是懷上唐氏綜合徵寶寶的高危因素。

產前篩查主要用於胎兒非整倍性（13、18和21三種染色體）檢查，如果測序技術僅用於檢查這幾條染色體，其他大約50%的染色體異常將不能通過該方法檢測；它也不能替代早孕期的超聲篩查，因為抽血檢測的只是裏面基因的序列，不能確定孕周，判斷胎盤有無問題、是否雙胎、有無較大結構畸形、有無胎盤的畸形等。