Nelle gravidanze in cui il feto è portatore di alcune anomalie cromosomiche è stato osservato un basso livello di alfa-fetoproteina. Ad esempio, nel caso della Sindrome di Down (trisomia 21), le concentrazioni di AFP e di estriolo tendono a diminuire mentre i valori di altre proteine come la gonadotropina corionica umana (βhCG) e l'inibina A tendono ad aumentare, rispetto a quelli normali.