Il dosaggio dell'alfa-fetoproteina richiede un prelievo del sangue materno, da eseguire a partire dalla 15a settimana di gravidanza, e la sua analisi in laboratorio. I livelli di alfa-fetoproteina durante lo sviluppo dell'embrione umano iniziano ad aumentare alla fine del primo trimestre e la proteina passa nel sangue materno attraverso la placenta. I suoi livelli diminuiscono dopo 32 settimane di gravidanza. Durante il parto, e successivamente, i livelli dell'alfa-fetoproteina si riducono rapidamente.