同卵雙胞胎是受精卵在卵裂時由於自身或者是外界某些隨機性因素而一分爲二，從而形成兩個相同的胚胎且可以獨立發育，從而出現同卵雙胞胎。
若是單一受精卵因爲不明原因而分裂成兩個並獨自發育成胚胎，則稱爲同卵孿生，即同卵雙胞胎。他們最初是由單一卵子受精，形成胚胎，胚胎在發育期間才偶然分裂成兩個胚胎。即同卵雙胞胎的形成時期爲：受精卵在第一次卵裂(即有絲分裂)形成兩個卵裂球時，二者分離，各自發育成胚胎而成。因此，他們的遺傳基因及性別是完全相同。因爲基因相同，除了某些由於隨機原因而產生的特徵(例如指紋和虹紋等)之外先天上兩個個體性狀完全相同，所以同卵孿生的外觀非常相像。同時，如果形成的兩個胚胎沒有完全分裂，則會造成連體嬰。
同卵雙胞胎的形成過程爲：
和所有胎兒一樣，同卵雙胞胎最開始也是個單細胞受精卵，這個細胞內有23對染色體。其中有一種罕見的現象，在受孕數天後，胚泡自行一分爲二，每個新胚泡是由相同的染色體構成，染色體攜帶了排列相同的基因，這時兩個胚泡可能發育成同卵雙胞胎。
胚泡的外膜叫做透明帶，裏面的襯裏叫滋養層，僅有一個細胞層厚的滋養層，最後將會變成胎盤。滋養層裏有內細胞羣，這些配套幹細胞最終會變成胎兒。有些細胞與滋養層膜的結合處會定期變弱，令液體得以滲出，導致滋養層塌陷，接着滋養層會自行修復。但有兩個卵子讓胚胎學家看見，不曾有人見過的情形，膜塌陷之後，內細胞羣分成兩團，每一團會在滋養層再次膨脹時，分別附着在滋養層的不同側，這些細胞團，若能在子宮內發育，它們最後就會變成同卵雙胞胎。
受精後，受精卵分裂變爲2個一樣的受精卵了，然後發育成爲2個個體，因爲來源自同一個受精卵，所以叫同卵雙胞胎。這種相似不僅外形相似，而且血型、智力、甚至某些生理特徵，對疾病的易感性等都很一致。我們常說的連體嬰兒，實際上就是這種單卵雙胎，只是由於當初受精卵分裂時的不完全的造成了某些部位相連。也因爲如此同卵雙胞胎絕大部分是同性，不大可能出現一個是男孩一個是女孩的現象。
同卵雙胞胎是怎麼形成的：爲什麼會形成雙胞胎
雙胞胎，又分爲雙卵雙胎和單卵雙胎兩種。
婦女每月排卵1次，有時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。兩個卵子同時受精後形成兩個受精卵，並分別植入子宮壁的蛻膜層內，各自發育成長爲雙胞胎。
異卵雙胞胎則是不同的卵子被不同的精子授精形成不同的受精卵發育而成。同卵雙胞胎具有完全相同的基因，而異卵雙胞胎只有一半相同的基因。雙卵雙胎的胎兒，性別、血型可以相同也可以不同，面貌與一般親兄弟姐妹一樣。
同卵雙胞胎的產生主要受家庭遺傳因素的影響。異卵雙胞胎的產生除有家族性外，還與婦女生育年齡、食物、醫源性因素有關。近年來，爲了治療不孕症，以及爲使晚育的婦女提高受孕能力，常用激素來誘發排卵，結果也使雙胞胎出生頻度上升。
外表特徵：完全相同的雙胞胎(多胞胎)，他(她)們性別相同(要麼都是女寶寶，要麼都是男寶寶)，外表非常相像，甚至有心靈相通的說法。
基因形成：兩個寶寶(或多個寶寶)的基因完全相同。由一個精子和一個卵細胞發育而成。在受精卵分裂初期，細胞分離成兩個(或多個)獨立的胚胎細胞(或細胞羣體)，併發育爲兩個(或多個)基因完全相同但彼此獨立的胚胎。目前認爲同卵雙胞胎(或多胞胎)的發生是完全隨機的。
雙胞胎(多胞胎)共用一個胎盤，但羊膜、液囊和臍帶都是單獨的。大約2/3的同卵雙生雙胞胎共用絨毛膜、第二層膜和外膜(稱爲單絨毛膜的雙胞胎)，另外1/3的雙胞胎絨毛膜是相互獨立的。單絨毛膜的雙胞胎在孕期需要密切監測，因爲可能有一個因爲血供不足從而影響發育，而且併發症的發生危險也更高。
在雙胞胎中，同卵性雙胞胎約佔1/3，異卵雙胞胎約佔2/3。醫學上認爲，同卵雙胞胎纔是真正的雙胞胎，因爲這種雙胞胎的性別一定相同，身體上的許多基因及表現出的特徵也都相似。異卵雙胞胎則被認爲並不是真正的雙胞胎，他們的性別可能相同也可能不同，同時他們身體的特徵並不相像，所以，異卵雙胞胎之間的關係和普通兄弟姐妹間的關係是一樣的。
