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異卵雙胞胎是由兩個卵子分別受精而來, 可能是都是男寶寶或者女寶寶, 也可能是一男一女的龍鳳胎。 因某種原因同時排出兩個卵子並同時受精, 就產生了兩個不同的受精卵。 這兩個受精卵各有自己的一套胎盤, 因此兩個個體差異很大。
異卵性雙胞胎與家族遺傳(尤其是母系遺傳)、人種(黑人較多)、母親年齡較大者、生產次數較多者有關, 而同卵性雙胞胎則與上述因素無關, 純粹是偶然發生的現象。 最近醫學界在治療不孕症時, 往往使用排卵促進劑, 因而常會排出兩個以上的卵子, 所以雙胞胎、三胞胎的情形屢有所聞。