半同卵双胞胎是指两个精子使同一个卵细胞受精。

双胞胎按形成过程，可分为同卵双生、异卵双生和半同卵双生。半同卵双胞胎相当罕见，2007年美国出现全球首宗半同卵双胞胎后，也只是发现的第二宗。

当一个受精卵分裂成两个时，就产生了同卵双胞胎。这意味着他们有完全相同的DNA——他们是克隆人。当两个单独的卵子与两个单独的精子受精时，就形成了异卵双胞胎。因为每个卵子和精子都有不同的父母DNA组合，平均只有50%的DNA是相同的——就像不是双胞胎的兄弟姐妹一样。

但是偶尔一个卵子会被两个精子受精。正常情况下，由此产生的胚胎会死亡，因为它有三组染色体，而不是通常的两组。

就布里斯班医生发现的这对双胞胎而言，胚胎分裂成两半，每一半的染色体数目最终都是正确的。他们从母亲那里获得了完全相同的染色体，但双胞胎中的一个从一个精子那里得到了第二套染色体，剩下的那个则从另一个精子那里得到了染色体。

这意味着，半同卵双胞胎平均75%的DNA将是相同的。半同卵双胞胎的技术术语是半合子。

布里斯班的医生之所以发现这一现象，是因为在怀孕六周时进行的超声波检查显示只有一个胎盘。这表明其是同卵双胞胎。但在14周的扫描中，他们发现了一个男孩和一个女孩。这意味着他们不可能完全相同。基因测试证实，他们是半同卵双胞胎。

2014年，一名28岁的澳大利亚女子怀孕6周时进行超声波检查，医生发现胚胎如同卵双胞胎一样共享胎盘，但14周后医生却发现这对双胞胎为一男一女，显然是非同卵双生。昆士兰科技大学医学教授加贝特得知后，随即与团队展开基因研究。

2019年2月，澳大利亚布里斯班一对现年4岁的小姐弟，被确认为全球历来第二对半同卵双胞胎，也是史上第一对在母体内便发现的半同卵双胞胎，他们的母亲在2014年做产检时，澳大利亚基因研究团队已注意到罕见的胚胎形成过程。该研究发现2019年2月28日刊登在医学期刊《新英格兰医学杂志》。