Najbardziej interesujące z punktu widzenia naukowego i z punktu zwykłej ludzkiej ciekawości są bliźnięta jednojajowe. Powstawanie bliźniąt jednojajowych nie jest do tej pory całkowicie wyjaśnione. Wiadomo, że na początku rozwoju takich bliźniąt dojrzewa i jajeczkuje tylko jeden pęcherzyk Graafa i jedno jajo zostaje wydalone z jajnika, i co najważniejsze, to jedno jajo zostaje zapłodnione przez jeden plemnik. Jajo takie przez bardzo krótki okres czasu rozwija się normalnie. Przypuszcza się, że we wczesnych stadiach rozwoju zachodzi rozdzielenie się zarodka na dwie równorzędne części i z każdej z nich rozwija się odrębny normalny zarodek. Rozszczepienie to musi nastąpić we wczesnym okresie rozwoju zarodka, kiedy wszystkie komórki są jeszcze omnipotentne, mają jeszcze możliwości rozwoju w każdym kierunku, kiedy nie są jeszcze zróżnicowane. Rozszczepienie zarodka musi mieć miejsce już po wytworzeniu się węzła zarodkowego i trofoblastu, bo bliźnięta jednojajowe mają zawsze wspólną kosmówkę. Dawniej przypuszczano, że rozdzielenie się zarodka może zachodzić w stadium 2 czy 4 blastomerów, obecnie przypuszcza się, że zachodzi ono najwcześniej w węźle zarodkowym, a być może i później. Bliźnięta jednojajowe, jak powiedzieliśmy, mają zawsze wspólną kosmówkę i wspólne łożysko, owodnię zaś mogą wytwarzać wspólną lub dwie odrębne. Odrębne owodnie świadczą o rozszczepieniu się węzła zarodkowego przed wytworzeniem się owodni, a więc bardzo wcześnie, natomiast wspólna owodnia dowodzi, że rozszczepienie nastąpiło w stadium wczesnej tarczki zarodkowej. Wszystkie późniejsze rozszczepienia się zarodka prowadzą do wytwarzania potworności, zwanych zdwojeniami (duplikacjami), a więc do powstania zarodków o 2 głowach, czy nawet też 2 zarodków pozornie odrębnych, lecz zrośniętych razem lub mających jakieś narządy wspólne. Są to tzw. siostry lub bracia syjamscy. Niekiedy zabiegiem operacyjnym można je od siebie oddzielić. W wypadku wspólnych narządów wewnętrznych, takich jak wspólne serce czy wspólne jelita, o oddzielaniu oczywiście nie ma mowy. Bliźnięta syjamskie żyją na ogół bardzo krótko. Bliźnięta jednojajowe, jako że pochodzą z jednego jaja zapłodnionego przez jeden plemnik, mają taki sam genotyp, taki sam zespół cech dziedzicznych wniesionych przez jajo matki i plemnik ojca. Mają one też taki sam fenotyp, a więc zewnętrzny wyraz tych cech dziedzicznych. Ten sam fenotyp wyraża się przede wszystkim tym, że mają zawsze jednakową płeć, są albo parą chłopców, albo parą dziewczynek i są do siebie bardzo podobne, prawie jednakowe. Często bliźniaki jednojajowe można odróżnić od siebie tylko po jakiejś plamce czy pieprzyku, którego jednemu brak. Podobieństwo jest tak daleko idące, że nawet linie papilarne palców, więc to, co pozostaje zupełnie odrębne i charakterystyczne dla każdego człowieka, mają jednakowe lub takie, jakby stanowiły wzajemne odbicie lustrzane. Ze względu na jednakowy genotyp i jednakowy prawie fenotyp bliźnięta jednojajowe są przedmiotem ogromnego zainteresowania genetyków, fizjologów, a przede wszystkim psychologów. Ci ostatni badają na nich, jaki wpływ na rozwój psychiki i osobowości ludzkiej mają właściwości dziedziczne (odziedziczone i w tym przypadku jednakowe), a jakie warunki życiowe, przeżycia psychiczne itp. Podobny jest mechanizm powstawania trojaczków, czworaczków czy pięcioraczków jednojajowych.