Heterozygotická dvojčata nebo dvojvaječná dvojčata (běžně známá jako „neidentická dvojčata“) se obvykle vyskytují, když jsou do děložní stěny implantována dvě oplodněná vajíčka současně. Dvě vajíčka tvoří dvě zygoty a tato dvojčata jsou proto také známá jako dizygotická i biovulární dvojčata. Když jsou dvě vajíčka nezávisle oplodněna dvěma různými spermiemi, výsledkem jsou dvojvaječná dvojčata.
Dizygotická dvojčata, stejně jako ostatní sourozenci, mají velmi malou šanci, že mají úplně stejný chromozomový profil, ale s největší pravděpodobností mají několik různých chromozomů, které je odlišují. Stejně jako ostatní sourozenci, bratrská dvojčata mohou vypadat velmi podobně, zejména vzhledem k tomu, že jsou stejného věku. Nicméně bratrská dvojčata mohou také vypadat velmi odlišně od sebe navzájem. Mohou být odlišného pohlaví nebo stejného pohlaví. Dvojčata smíšené rasy, nebo dvojčata narozená rodičům smíšeného rasového původu, se mohou značně lišit ve zbarvení pleti a dalších rysech.
Studie ukazují, že existuje genetický základ pro bratrské twinning. Nicméně je to pouze partnerka, která má nějaký vliv na šance mít bratrská dvojčata, protože muž nemůže zařídit, aby uvolnila více než jedno vajíčko. Bratrské twinning se pohybuje od 1 nebo 2 na tisíc narozených dětí v Japonsku (podobně jako počet identických dvojčat) až po 14 a více na tisíc v některých afrických státech.[citace nutná]
Dvojčata jsou také častější u žen v „určitém věku“, u matek starších 35 let se míra dvojčat zdvojnásobuje.[citace nutná] Samozřejmě, s příchodem technologií a technik, které pomáhají ženám otěhotnět, se míra bratrství výrazně zvýšila, nejvýrazněji na Upper East Side v New Yorku. V roce 1995 bylo ve městě 3 707 porodů dvojčat; v roce 2003 to bylo 4 153; a v roce 2004 to bylo 4 655. Počet porodů trojčat se také zvýšil, z 60 v roce 1995 na 299 v roce 2004. (New York Times 3/3/2006).