Gemelli monozigoti e eterozigoti
Circa un terzo dei gemelli sono identici (tecnicamente detti monozigoti) e due terzi diversi (dizigoti o eterozigoti).
I gemelli monozigoti si sviluppano quando, come nel normale concepimento, l'ovulo è fecondato da un unico spermatozoo. L'ovulo fecondato in seguito si divide in due, sviluppando così due embrioni separati (o in tre, dando luogo a tre gemelli, e così via). I gemelli monozigoti possono condividere o meno la placenta e il sacco amniotico, ma ciascuno di essi ha il proprio cordone ombelicale. I due feti, avendo in comune gli stessi cromosomi, saranno dello stesso sesso e avranno lo stesso aspetto: stesso gruppo sanguigno e stesso colore di occhi e capelli.
I gemelli dizigoti (detti anche gemelli fraterni o eterozigoti) nascono quando la donna rilascia più di un ovulo durante l'ovulazione. Può trattarsi di due ovuli dalla stessa ovaia, o uno per ovaia. Ciascun ovulo viene fecondato da uno spermatozoo diverso e vengono così concepiti due feti geneticamente diversi, ognuno con la propria placenta. I gemelli possono essere dello stesso sesso o meno, e che potranno assomigliarsi come due normali fratelli.
Nel caso di gravidanza trigemellare o multipla, ci può essere la combinazione di gemelli identici con gemelli diversi. Ad esempio, possono venire fecondati tre o più ovuli, con la formazione di gemelli diversi, oppure un ovulo può dar luogo a due gemelli monozigoti, mentre un altro ovulo fecondato forma un terzo gemello eterozigote. Può anche accadere che un unico ovulo si divida in tre, con conseguente nascita si tre gemelli identici.