Częstą przyczyną podejmowania wątpliwości o ojcostwie względem dziecka jest rzeczywisty bądź złudny brak podobieństwa cech wyglądu i charakteru dziecka do ojca czy też często całej rodziny od strony ojca. Jednakże te przypuszczenia nie zawsze okazują się słuszne.
Badanie antropologiczne polega na przeprowadzeniu porównania cech pomiarowych, czyli ilościowych – kwantytatywnych – ciała ludzkiego, określanych za pomocą jednostek pomiarowych (np. wysokość ciała, ciężar ciała, długość głowy) oraz cech opisowych, czyli jakościowych – kwalitatywnych – niewymiernych, określanych za pomocą opisów słownych (np. profil nosa: prosty, wklęsły, wypukły) między badanymi osobami, np. matką, dzieckiem, pozwanym mężczyzną.
Dla poszczególnych punktów pomiarowych stosuje się międzynarodową nomenklaturę opracowaną przez R. Martina.
Spośród badanych cech należy wymienić cechy pomiarowe głowy, tęczówek, cechy nosa, i małżowin usznych oraz listewek skórnych, a także np. owłosienie, rodzaj bródki, cechy ust. Są one uwarunkowane genetycznie, lecz sposób ich dziedziczenia i ekspresji nie został do końca wyjaśniony. Główną wadą antropologicznych jest przede wszystkim subiektywność oceny niektórych cech. Wady tej nie mógł skompensować rozbudowany system obliczania prawdopodobieństwa ojcostwa.
Badania antropologiczne nie dawały możliwości wykluczenia ani potwierdzenia ojcostwa – opinia odnośnie badanego mężczyzny była tylko w jakimś stopniu prawdopodobna.