• Xét về giới tính các người sinh đôi, người ta có chia ra 3 kiểu sinh đôi:

1. Sinh đôi hai gái.
2. Sinh đôi hai trai.
3. Sinh đôi một trai một gái.

Kiểu thứ ba có tỷ lệ thấp nhất.

• Xét về sinh lý học và di truyền học, trong thực tế lâm sàng của Sản khoa và Phụ khoa, người ta chia ra hai kiểu chính:

1. sinh đôi cùng trứng
2. sinh đôi khác trứng.

Sinh đôi cùng trứng

• Thường thì mỗi trứng sau khi được thụ tinh bởi tinh trùng duy nhất, sẽ tạo thành 1 hợp tử và hợp tử này phát triển thành 1 phôi trong dạ con người mẹ, từ đó 1 người con được ra đời. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển sớm nhất của phôi trong dạ con, thì phôi lại tự nhiên tách thành hai (hình 2). Do đó, hai thai cùng lúc được phát triển và - tất nhiên là bạn đoán chắc rằng - trở thành hai người con "giống nhau như hai giọt nước" (hình 1, hình 3 và hình 4). Do đó, kiểu này còn được gọi theo cách thông thường là "sinh đôi giống hệt nhau" (identical twins).[7]
• Đặc điểm sinh học cơ bản:
  • Những người sinh đôi kiểu này được gọi bằng thuật ngữ chuyên môn là sinh đôi từ một hợp tử (monozygotic twins).
  • Những người sinh đôi cùng trứng có bộ gen (genome) như nhau.
  • Cùng giới tính, màu mắt, nhóm máu v.v.
• Các loại phôi song sinh trong sinh đôi cùng trứng có thể gặp:[2][8]

1. Hai màng đệm (dichorionic), 2 màng ối (diamniotic), 2 nhau (rau thai) riêng.
2. Hai màng đệm (dichorionic), 2 màng ối (diamniotic), chung 1 nhau.
3. Một màng đệm (monochorionic), 2 màng ối (diamniotic), chung 1 nhau.
4. Chung nhau 1 màng đệm (monochorionic), 1 màng ối (monoamniotic), 1 nhau.

Minh họa các loại này ở hình 5, trong đó mô tả mỗi loại sinh đôi là kết quả của phân cắt phôi phát sinh ở các giai đoạn khác nhau (phôi dâu, phôi vị...) trong những giai đoạn sớm ở sự phát triển phôi người.[9]

• Theo một thống kê ở Hoa Kỳ, cứ 100% cặp sinh đôi thì có:[8]
  • Khoảng 30-40% cặp phôi loại "Di-Di" (tức loại 1 + 2 ở trên);
  • Khoảng 60-70% cặp phôi thuộc loại "Mono-Di" (loại 3);
  • Khoảng 1-2% cặp phôi là hoàn toàn chung nhau (Mono-Mono), 2 phôi không tách biệt nhau, nên đôi khi có thể bị dính nhau một vài bộ phận cơ thể, tạo ra trường hợp sinh đôi dính liền. Trường hợp này đã biết từ lâu, nhưng thường được nhắc đến nhiều nhất trong Sinh học là cặp sinh đôi đầu thế kỉ 19 nổi tiếng thế giới với tên gọi "anh em Xiêm" (Siamese twins), tức là Chang và Eng Bunker ở Thái Lan xưa (sinh năm 1811).

• Hình 2: Sơ đồ hình thành thai đôi cùng trứng. Từ một hợp tử tạo thành phôi sớm, phôi này lại tách thành hai (thường vào ngày thứ 1 - 3 sau thụ tinh đến giai đoạn phôi vị), nên tạo ra hai thai cùng phát triển trong dạ con.
• Hình 3: Hai trẻ Hàn Quốc sinh đôi cùng trứng.
• Hình 4: Hai chị em người Hoa Kỳ Marian và Vivian Brown cùng sinh ngày 25/1/1927.
• Hình 5: Các loại song phôi cùng trứng: Dichorionic diamniotic (2 đệm 2 ối); Monochorionic diamniotic (1 đệm 2 ối); Monochorionic monoamniotic(1 đệm 1 ối) và Conjoined twins (dính nhau).

Sinh đôi khác trứng

• Thường thì mỗi lần thụ tinh chỉ có 1 trứng rụng. Nhưng nếu nhiều trứng cùng rụng và cùng được thụ tinh bởi nhiều tinh trùng khác nhau, thì phát sinh hiện tượng đồng sinh khác trứng: nhiều hợp tử khác nhau cùng được tạo thành, phát triển thành các phôi có kiểu gen khác nhau cùng phát triển thành các thai riêng biệt, cuối cùng thành những đứa trẻ đồng sinh khác trứng.
• Do đó, sinh đôi khác trứng tạo ra hai người con không giống hệt nhau như trường hợp trên, nên còn gọi là sinh đôi không hệt nhau (nonidentical twin), trong đó các con sinh đôi giống và khác nhau như hai anh/chị em bình thường, nên cũng được gọi là sinh đôi anh em (fraternal twin).
• Tỷ lệ sinh đôi khác trứng không như nhau trên thế giới. Chẳng hạn, ở Trung Phi và Tây Phi có tỷ lệ sinh đôi kiểu này rất cao, như ở Nigeria là 45 cặp sinh đôi trên 1.000 ca sinh. Ở Nam Á và Đông Nam Á thì chỉ có 6 đến 9 trên 1.000 ca sinh. Tuy chưa rõ nguyên nhân cụ thể, nhưng thống kê cho biết tỷ lệ sinh đôi khác trứng thường khá cao ở những vùng (như Nigeria) lấy nguồn dinh dưỡng chính trong bữa ăn hàng ngày là một loại khoai địa phương rất giàu phytoestrogen. Người ta cũng nhận thấy các bà mẹ trên tuổi 35 sinh con thường sinh đôi kiểu này cao hơn, điều này cũng có nghĩa là khả năng con sinh ra mắc hội chứng Đao cao hơn.[10]
• Đặc điểm sinh học cơ bản của những người sinh đôi khác trứng:
  • Những người sinh đôi kiểu này được gọi bằng thuật ngữ chuyên môn là sinh đôi từ hai hợp tử (dizygotic twins). Thuật ngữ này bắt nguồn từ "di" nghĩa là hai + "zygote" là hợp tử, mặc dù có thể là sinh ba.
  • Những người sinh đôi cùng trứng có bộ gen (genome) khác nhau. Có thể khác nhau về giới tính, màu mắt, nhóm máu v.v.
  • Những điểm giống nhau và khác nhau về hình thái (bên ngoài) tương đương với anh/chị em sinh một cùng bố mẹ.
  • Trong phát triển bào thai của loại này, hai hợp tử phát triển riêng biệt trong dạ con của mẹ, có màng và túi ối riêng, dây rốn và nhau thai cũng riêng.
• Ngoài ra, còn có thể gặp trường hợp rất hiếm là sinh đôi khác trứng và có hai người cha khác nhau, nghĩa là một noãn được thụ tinh bởi một tinh trùng của một người cha này, còn noãn kia được thụ tinh bởi một tinh trùng của một người cha khác, nếu những lần người mẹ giao hợp với hai người đàn ông khác nhau, lại gần nhau. Trong trường hợp này, đặc điểm sinh học của cặp sinh đôi giống như anh/chị em cùng mẹ khác cha.[10]
• Sự khác nhau cơ bản về mặt sinh lý giữa sinh đôi cùng trứng và sinh đôi khác trứng vừa trình bày được biểu diễn bằng sơ đồ hình 6.

Sinh đôi cực hiếm

• Trong sản khoa đã phát hiện những ca sinh đôi kỳ lạ, khác với hai kiểu sinh đôi nói trên: hai trẻ sinh đôi gồm một trai và một gái nhưng lại rất giống nhau như trường hợp sinh từ một hợp tử. Bởi vì một noãn không thể chia đôi ngay trước lúc thụ tinh, nên người ta đề ra giả thuyết rằng: một thể cực (Polar Body) đã được thụ tinh cùng với noãn bởi hai tinh trùng khác nhau.[11] (Xem khái niệm về "thể cực" ở trang Sự tạo noãn).
• Lúc đầu, người ta gọi kiểu này là "sinh đôi kiểu ba" (third-twin type), nhưng sau đó gọi là là "sinh đôi nửa cùng trứng" (semi-identical twinning). Hiện nay trường hợp này thường được gọi bằng thuật ngữ "sinh đôi thể cực" (Polar Body Twins). Về lý thuyết trẻ sinh đôi từ noãn và thể cực mang bộ gen đơn bội của mẹ là hệt như nhau, chỉ khác nhau về bộ gen của 2 tinh trùng của người cha, nên khoảng 75% giống nhau so với sinh đôi khác trứng.[12]