Các cặp song sinh giống hệt nhau phát triển từ một trứng đã thụ tinh và tách thành hai phần, trong khi các cặp song sinh cùng trứng được sinh ra từ hai trứng và tế bào tinh trùng khác nhau. Trong cả hai trường hợp, các cặp song sinh đều có chung tử cung và sinh thường trong những khoảnh khắc của nhau.
Các cặp song sinh giống hệt nhau được sinh ra khi một trứng hoặc một noãn gặp một tế bào tinh trùng, khiến cho trứng phân chia trong quá trình thụ tinh. Khi điều này xảy ra, hai phôi riêng biệt được hình thành. Tuy nhiên, các phôi có cùng thông tin di truyền. Các cặp song sinh giống hệt nhau cũng có thể có chung túi ối, nhau thai và các cấu trúc khác. Khi sinh ra, những cặp song sinh như vậy có xu hướng khá giống nhau.
Mặt khác, cặp song sinh được sinh ra khi một người phụ nữ sinh ra hai trứng riêng biệt được thụ tinh bởi các tế bào tinh trùng khác nhau. Những cặp song sinh này có xu hướng khác nhau về ngoại hình, thông tin di truyền và thậm chí có thể là nam và nữ.Một yếu tố có thể ảnh hưởng đến việc sinh đôi là tuổi của người mẹ. Phụ nữ ngoài 30 tuổi thường dễ sinh đôi. Những phụ nữ đã có số lần mang thai trước cao hơn cũng có nhiều khả năng sinh đôi hơn. Các yếu tố khác bao gồm di truyền và chủng tộc, trong đó phụ nữ châu Phi da đen có tỷ lệ sinh đôi cao nhất trong khi những người châu Á của họ ít có khả năng sinh đôi nhất.
