在自然受孕條件下,懷上雙胞胎的概率是很低的。在某些特定月份,女性卵巢一次排出兩枚卵子,兩枚卵子同時受精並分別在子宮不同位置著牀,兩枚胚胎同時卵裂發育成了異卵雙胞胎;此外,還可能僅有一枚受精卵,這枚受精卵在卵裂早期分裂各自發育成胎兒,即同卵雙胞胎。
雙胞胎在自然受孕條件下是非常少見的,相關研究表明,世界上雙胞胎率最高的國家僅為千分十到千分之十五,我國更低,僅為千分之五左右。雙胞胎和遺傳關係密切,如果家族有雙胞胎基因的話,那麼生育雙胎的幾率會比較高,但仍然屬於「碰運氣」。有相關研究顯示,在備孕階段女性服用葉酸會增加生育雙胞胎的可能,但缺乏實際數據證明。