婦女每月排卵1次，有時因某種原因同時排出兩個卵子并同時受精，就產生了兩個不同的受精卵。兩個卵子同時受精后形成兩個受精卵，并分別植入子宮壁的蛻膜層內，各自發育成長為雙胞胎。

異卵雙胞胎則是不同的卵子被不同的精子授精形成不同的受精卵發育而成。同卵雙胞胎具有完全相同的基因，而異卵雙胞胎只有一半相同的基因。雙卵雙胎的胎兒，性別、血型可以相同也可以不同，面貌與一般親兄弟姐妹一樣。

同卵雙胞胎的產生主要受家庭遺傳因素的影響。異卵雙胞胎的產生除有家族性外，還與婦女生育年齡、食物、醫源性因素有關。近年來，為了治療不孕癥，以及為使晚育的婦女提高受孕能力，常用激素來誘發排卵，結果也使雙胞胎出生頻度上升。