Song sinh khác trứng xảy ra khi một người phụ nữ sinh ra hai trứng riêng biệt, sau đó được thụ tinh bởi hai tế bào tinh trùng khác nhau. Các cặp song sinh kết quả đôi khi trông giống nhau, nhưng có đặc điểm nhận dạng di truyền riêng biệt, giống như những đứa trẻ cùng cha mẹ được sinh ra khi mang thai khác nhau. Một tên gọi khác của các cặp song sinh khác loài là anh em sinh đôi.
Cặp song sinh khác trứng chỉ hình thành khi hai trứng rụng trong cùng một thời kỳ rụng trứng. Trong một số trường hợp, trứng giải phóng đồng thời. Ở những người khác, ban đầu buồng trứng phóng một quả trứng. Sau khi thụ tinh trứng đó bắt đầu di chuyển đến tử cung để gắn vào. Sau đó, buồng trứng sẽ phóng ra quả trứng thứ hai, được thụ tinh bằng một hành vi giao hợp sau đó. Điều này dẫn đến khả năng một người phụ nữ sinh ra những cặp song sinh khác giới với hai người cha riêng biệt. Trong trường hợp này, đặc điểm di truyền của cặp song sinh giống như anh chị em cùng cha khác mẹ được sinh ra từ những lần mang thai riêng biệt.
Giới tính của anh em sinh đôi có khả năng khác nhau. Các cặp song sinh giống hệt nhau phát triển khi một trứng được thụ tinh bởi một tinh trùng duy nhất tách ra để tạo thành hai đứa trẻ khác nhau. Cặp song sinh này có cùng một bản sắc di truyền. Những cặp song sinh giống hệt nhau luôn có cùng giới tính.
Trong khi một số phụ nữ sản xuất nhiều trứng trong mỗi lần rụng trứng, những người khác bắt đầu sản xuất nhiều trứng khi họ lớn lên. Di truyền cũng đóng một vai trò trong cơ hội mang thai đôi. Sử dụng thuốc hỗ trợ sinh sản làm tăng cơ hội sản xuất nhiều trứng trong mỗi chu kỳ.
