I gemelli monozigoti sono il risultato della fecondazione di un singolo ovulo da parte di un solo spermatozoo che porta alla formazione dello zigote che in seguito si divide.

Nell'ovulo materno un numero ridotto di geni si trova all'esterno del nucleo. Noti come DNA mitocondriale questi geni possono mutare dopo la divisione del ovulo modificando leggermente lo sviluppo degli embrioni. Si determinano cosí piccole diferenze di statura, corporatura e nella personalita che diventano sempre piu' evidenti nella crescita. Ecco perché i senziati preferiscono usare il termine gemelli monozigotici o monoovulari anziche' gemelli identici.