Los gemelos parecen darse en algunas familias, se limita principalmente a gemelos dicigóticos y parece ser una propiedad de la madre, no del padre. La causa principal es una mayor probabilidad de ovulación múltiple, cuando una mujer libera dos o más huevos. Otro factor importante es la edad materna, una mujer que da a luz a los 37 es cuatro veces más propensa a tener mellizos que a los 18 años. A los 37 años de edad, también es más probable que sea incapaz de concebir, ya que los ovarios de muchas mujeres ya están empezando a fallar a esa edad. Además, cuantos más embarazos ha tenido una mujer, mayor es la probabilidad de tener mellizos. De hecho, por el cuarto o quinto embarazo la probabilidad de tener mellizos es cuatro veces mayor que en el caso del primer embarazo.

El uso de técnicas de reproducción asistida, en particular la estimulación ovárica, ha causado un aumento dramático en el número de embarazos dobles y múltiples. El proceso normal de la ovulación solo se ve interrumpido porque los medicamentos de fertilidad permiten que madure más de un huevo al mismo tiempo. El primer fármaco que se utilizó fue el clomifeno,  seguido por el desarrollo de dos hormonas naturales, la hormona estimulante del folículo y la gonadotropina coriónica, para producir la ovulación de múltiples óvulos. La probabilidad de embarazo múltiple con la fertilización in vitro es casi la misma que con el uso de medicamentos para la fertilidad, ya que se insertan varios embriones en el útero para aumentar las probabilidades de concepción. Del mismo modo, otras técnicas de fertilidad,  como la transferencia de gametos intratubárica y la transferencia intratubárica de cigoto son también más propensas a resultar en gestaciones múltiples. El uso de la inseminación intrauterina o inseminación artificial (la inyección de espermatozoides en el útero de una mujer con una jeringa) es el único tratamiento de fertilidad que no aumenta las posibilidades de embarazos múltiples.