Υπάρχει μια σημαντική, αλλά ασαφής, σύνδεση μεταξύ της ομάδας αίματος και της πατρότητας. Μια εξέταση ομάδας αίματος μπορεί να είναι αποτελεσματική στον αποκλεισμό πιθανού πατέρα σε ένα παιδί, αλλά δεν είναι μια οριστική μέθοδος για την απόφαση της πατρότητας. Αν και οι εξετάσεις αίματος μπορούν ακόμα να παίξουν ρόλο στον προσδιορισμό της πατρότητας, χρησιμοποιούνται τώρα συνήθως σε συνδυασμό με πιο εξελιγμένες εξετάσεις DNA, οι οποίες χρησιμοποιούν πρωτεΐνη στο αίμα ή σε άλλους ιστούς του σώματος για να προσδιορίσουν μια γενετική αντιστοίχιση.
Οι εξετάσεις αίματος βοηθούν στην επίλυση ερωτήσεων σχετικά με την πατρότητα, συγκρίνοντας την ομάδα αίματος της μητέρας και του παιδιού με τον πιθανό πατέρα. Η σύνδεση μεταξύ της ομάδας αίματος και της πατρότητας μπορεί να προσδιοριστεί αποκλείοντας διάφορους συνδυασμούς τύπων μεταξύ της μητέρας, του παιδιού και του πατέρα. Καθώς υπάρχει μόνο ένας περιορισμένος αριθμός πιθανών τύπων αίματος — Α, Β, Ο και ΑΒ — ένας άνδρας του οποίου ο τύπος αίματος ταιριάζει με αυτόν ενός παιδιού δεν είναι απαραίτητα ο πατέρας.
Ο τύπος ABO είναι η πιο γνωστή εξέταση αίματος. Μελετά τα αντιγόνα στα ερυθρά αιμοσφαίρια αναζητώντας ένα γενετικό ταίρι. Οι γονείς μεταβιβάζουν αλληλόμορφα – τα οποία είναι διαφορετικοί τύποι γονιδίων – στα παιδιά τους. Αυτά τα αλληλόμορφα καθορίζουν εάν ένας τύπος αίματος είναι Α, Β, ΑΒ ή Ο, εξ ου και το όνομα της εξέτασης.
Σε μια προσπάθεια να βελτιώσουν τα αποτελέσματα του τεστ ABO και να ενισχύσουν τη σύνδεση μεταξύ του τύπου αίματος και της πατρότητας, οι επιστήμονες ανέπτυξαν διάφορα είδη εξετάσεων αίματος. Αυτά περιλαμβάνουν τα τεστ MN και Rh που μελετούν διαφορετικά είδη αντιγόνων ή μορίων στο αίμα. Αν και οι νέες δοκιμές βελτίωσαν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων, δεν παρείχαν αδιάψευστη απόδειξη πατρότητας.
Πραγματοποιήθηκαν επίσης εξετάσεις αίματος σε συνδυασμό με εξετάσεις ιστού σε μια προσπάθεια να επιτευχθεί μεγαλύτερη ακρίβεια. Το τεστ Ανθρώπινου Λευκοκιτικού Αντιγόνου (HLA) προσπάθησε να προσδιορίσει μια γενετική αντιστοιχία εξετάζοντας ομοιότητες στα πρότυπα αντιγόνων. Όπως και μόνο με την εξέταση αίματος, αυτές οι εξετάσεις ήταν επίσης πιο επιτυχημένες στον αποκλεισμό ενός πατέρα παρά στον προσδιορισμό της πατρότητας.
Από τη δεκαετία του 1990, η προσπάθεια σύνδεσης μεταξύ της ομάδας αίματος και της πατρότητας έχει ως επί το πλείστον αντικατασταθεί από πιο εξελιγμένες εξετάσεις DNA. Το αίμα μπορεί ακόμα να παίξει ρόλο σε αυτού του είδους τις γενετικές εξετάσεις, καθώς η πρωτεΐνη του αίματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί, εκτός από άλλους ιστούς του σώματος, για τον προσδιορισμό της αντιστοιχίας. Η συνεχής βελτίωση των τεστ DNA μπορεί πλέον να παρέχει 99.99% πιθανότητα ακρίβειας. Μπορούν επίσης να αντλήσουν αποτελέσματα από ένα ευρύτερο φάσμα μελών της οικογένειας, όπως γιαγιάδες και παππούδες και ξαδέρφια, από ό,τι θα μπορούσαν ποτέ οι εξετάσεις αίματος.