Vaderschapsonderzoek (vaderschapstest) is het onderzoek naar de biologisch verwantschap tussen een mogelijke vader en een kind.

Een man kan de vader niet zijn als bij hem een of meer erfelijke factoren ontbreken die wel bij het kind, maar niet bij de moeder aanwezig zijn of bij het kind erfelijke factoren ontbreken die aanwezig zouden zijn als deze man de vader was.

Vroeger werd dit onderzoek gedaan door het vergelijken van diverse bloedgroepfactoren. Tegenwoordig wordt dit onderzoek gedaan door middel van DNA-analyse.