Os gêmeos idênticos começam como geneticamente idênticos: eles têm os mesmos alelos. Eles são formados por um ovo fertilizado que se divide em dois indivíduos separados. Eles são sempre do mesmo sexo, e são gêmeos monozigóticos ou MZ (mono = um; zigoto = ovo fertilizado). Isto contrasta com os gêmeos fraternais, que são formados por dois ovos separados fertilizados por dois espermatozóides separados, e que nem sempre são do mesmo sexo (DZ = dizigótico). Os dois tipos de gêmeos são carregados no mesmo útero ao mesmo tempo, de modo que seu ambiente de nascimento é o mesmo.
Pesquisas mostram que a freqüência de geminações monozigóticas é de um em 240 nascimentos. Gêmeos fraternais são duas vezes mais comuns. As técnicas de fertilização in vitro (FIV) são mais propensas a criar gêmeos dizigóticos. Para os partos FIV, há quase 21 pares de gêmeos para cada 1.000.