I gemelli identici si sviluppano da un ovulo fecondato che si divide in due parti, mentre i gemelli fraterni nascono da due diversi ovuli e cellule spermatiche. In entrambi i casi, i gemelli condividono lo stesso utero e di solito nascono a pochi passi l'uno dall'altro.
I gemelli identici nascono quando un singolo ovulo o uovo incontra una cellula spermatica, che causa la divisione dell'uovo durante la fecondazione. Quando ciò accade, si formano due embrioni separati. Tuttavia, gli embrioni condividono le stesse informazioni genetiche. I gemelli identici possono anche condividere lo stesso sacco amniotico, placenta e altre strutture. Quando nati, tali gemelli tendono ad assomigliarsi l'un l'altro abbastanza da vicino.
D'altra parte, i gemelli fraterni nascono quando una donna produce due uova separate che sono entrambe fecondate da diversi spermatozoi. Questi gemelli tendono a differire per aspetto, informazioni genetiche e possono persino essere maschio e femmina.
Un fattore che può influenzare la nascita di gemelli è l'età della madre. Le donne che hanno più di 30 anni hanno più probabilità di dare alla luce gemelli. Le donne che hanno avuto un numero maggiore di gravidanze precedenti hanno anche più probabilità di dare alla luce gemelli. Altri fattori includono l'ereditarietà e la razza, con le donne africane che hanno le più alte probabilità di dare alla luce gemelli mentre le loro controparti asiatiche hanno meno probabilità di dare alla luce gemelli.