Existen dos tipos de gemelos: Los monozigoticos y los dizigóticos. Los primeros surgen como consecuencia de la división de un solo zigoto en dos, en un momento muy temprano del desarrollo embrionario. Consiguientemente ambos hermanos gemelos presentan el mismo genotipo (siempre son del mismo sexo, por tanto), y las diferencias que podamos observar entre ellos después del nacimiento se deberán solo a la influencia ambiental. Por el contrario, los gemelos dizigóticos surgen como consecuencia de la liberación simultánea de dos óvulos distintos en un mismo ciclo ovárico, y de su posterior fertilización por parte de dos espermatozoides distintos.
Ello quiere decir que el grado de parecido genético entre los dos hermanos gemelos es en este caso el mismo que se puede encontrar entre dos hermanos cualesquiera. Las diferencias entre ambos serán debidas tanto a diferencias del genotipo como del ambiente. Podrán tener el mismo o diferente sexo.
La incidencia de la gemelaridad dizigótica se ve influida por factores tales como la edad de la madre, factores nutricionales y raciales. Existen evidencias bien fundadas que indican que la causa de la liberación de dos óvulos en un mismo ciclo ovárico es el nivel de gonadotropina en sangre de la mujer. Si dicho nivel es alto, hay bastantes probabilidades de que se liberen dos (o más) óvulos.
La incidencia de la gemelaridad de tipo monozigótico, en cambio, se mantiene esencialmente constante en cualquier población humana, cualesquiera que sean la edad de la madre o su estado nutricional. Las causas implicadas en la división precoz de un único zigoto en dos no son bien conocidas; parece tratarse de algún accidente aleatorio acaecido durante el desarrollo temprano del embrión.