Em cerca de 80% dos casos, a gravidez múltipla é provocada pela liberação de dois óvulos no mesmo ciclo, por sua vez fecundados por dois espermatozoides provenientes da mesma ejaculação ou de duas ejaculações diferentes durante o período fértil. Assim sendo, formam-se dois zigotos que se transformam em embriões e que seguem o percurso apontado pelas setas na figura em destaque. Esta situação proporciona uma gravidez biovular, originando o desenvolvimento de gêmeos dizigóticos ou bivitelinos, igualmente denominados gêmeos fraternos. Cada um deles possui uma constituição genética diferente, o que faz com que tanto possam ter o mesmo sexo ou diferente, enquanto que o seu aspecto físico será semelhante ao de dois irmãos nascidos em gestações diferentes.