Los hermanos gemelos o mellizos pueden ser de dos tipos: heterocigóticos y homocigóticos. El primer tipo, también conocidos como falsos gemelos o dicigóticos, es más frecuente y se producen por la fecundación de dos óvulos por dos espermatozoides. Esto ocurre cuando la madre tiene una ovulación múltiple que puede ser natural o provocada por ciertas sustancias (como el citrato de clomifeno). En este caso los hermanos son engendrados a la vez y pueden o no coincidir en sexo. Los auténticos gemelos o monocigóticos se engendran en una fecundación normal (un óvulo y un único espermatozoide) en la que el huevo se separa en dos embriones generando dos individuos genéticamente idénticos, salvo mutación en uno de ellos. A veces esta separación ocurre demasiado tarde ocasionando gemelos unidos o siameses, los cuales pueden estar unidos por distintos órganos (cabeza, tórax...) o incluso tener partes del cuerpo en común. Se llaman siameses por los célebres hermanos Chang y Eng que nacieron en Siam (antiguo nombre de Tailandia) en 1811. Los casos de trillizos, cuatrillizos y demás partos múltiples, pueden también ser de los dos tipos expuestos o una combinación de ambos.