Blijkt uit de combinatietest dat er een verhoogde kans is op een kind met Downsyndroom, dan kun je kiezen voor een vlokkentest. Deze test geeft vrijwel altijd zekerheid over de lichamelijke afwijking.
Tijdens de vlokkentest wordt er een beetje weefsel van de placenta uit de baarmoeder weggenomen. Dit kan op twee manieren: via de buikwand of via de vagina. Wordt het weefsel via de buikwand weggehaald, dan gebeurt dat met een naald. Wordt het weefsel vaginaal weggenomen, dan gebeurt dat met een dun tangetje of slangetje.
Het vlokkenweefsel wordt onderzocht. Het weefsel heeft in 98 tot 99 van de 100 gevallen dezelfde chromosoomsamenstelling als de chromosomen van de ongeboren baby. De vlokkentest geeft hierdoor een nauwkeurige uitslag. De vlokkentest kent ook nadelen: door een vlokkentest bestaat een kleine kans op een miskraam (3 tot 4 op de 1000 onderzoeken).