Các em bé sinh đôi từ việc thụ thai tự nhiên thuờng được hình thành từ quá trình phân chia của cùng 1 trứng và tinh trùng (song sinh cùng trứng) sau khi được thụ tinh hoặc từ việc 2 trứng được thụ tinh cùng lúc và phát triển thành 2 em bé hoàn chỉnh (song sinh khác trứng).
Cặp song sinh sinh ra từ việc điều trị hiếm muộn thuờng là song sinh khác trứng. 2 bé có thể có ngọại hình và giới tính khác nhau.
Ngày nay, công nghệ y học giúp các bà mẹ sinh đôi dễ dàng hơn. Vì trong điều trị vô sinh, đôi khi các bác sĩ cần chuyển nhiều hơn một phôi để tăng cơ hội thành công nên cơ hội có song thai nhiều hơn.