一对双胞胎有两个父亲这种现象叫异父同期复孕现象，是因为母亲在一个排卵期排出了多个卵子，这些卵子不是同时排出，而是相隔几天排出。于是生下的双胞胎就有可能有不同的生物学父亲。
这涉及到一个被称作同期复孕（Superfecundation）的生理学现象。一般来说，在一个月经周期里，女性只会排一个卵。那双胞胎是怎么回事？有一部分双胞胎，也就是那些看上去“真的像”双胞胎的，是由一个受精卵分裂成两个胚胎而成的，被称作同卵双胞胎，这两个胚胎几乎有着同样的基因。之所以说是几乎，是因为的确存在着一些例外，以及基因表达层面上的差别。这是一般，但是如果没有二般，也就没有龙凤胎了。龙凤胎，和另外一部分长得不那么像的双胞胎，以及大部分多胞胎，是异卵双（多）胞胎，他们是由不同卵子分别受精而成。也就是说，母亲在同一个排卵期排出了不止一个卵子，然后被不同的精子受精。当然，由于一次射精的精子量实在是太多了，一石二鸟甚至多鸟，是最常见的。这样这些孩子相当于同胞。
然而，这一个排卵期排出来的多个卵子，并不一定是同时排出的，有时候几个卵子可能是相隔几天出来的。那这个时候，如果，赶上一个爱用AK47连发乱扫的爹，那恭喜你们，你们就是同期复孕的产物。这个比例有多高呢？在《医学遗传学与双生子研究》杂志Acta Genet Med Gemellol (Roma).1993年发表的一篇文章中，英国大学学院遗传学与生物统计学系高尔顿实验室的James WH.认为大约每12个异卵双胞胎中就有一对是这么来的。
这还不算悲催，如果，好吧，你们懂得。那样就是异父同期复孕现象（Heteropaternal Superfecundation）。实际上，这种人间悲喜剧可能还真的不少。在同一篇文章中，James WH.给出的数据是美国已婚白人女性所生的异卵双胞胎中，大约有1/400其实是同母异父的。而在1992年发表于同一本杂志的另一篇文章中美国马里兰州巴尔的摩市的Rh Typing实验室的四位科学家统计得出，美国抚养权纠纷案件中涉及的异卵双胞胎中，有2.4%是异父同期复孕的结果。
当然，异卵双胞胎本来就是个小概率事件，赶上爹妈打官司的，又是小概率中的小概率，所以实际上得到确认的此类事件并不是非常常见。1996年，奥地利的一名26岁孕妇孕33周发生了胎盘早剥，医生紧急进行了剖宫产，挽救了两个男婴的性命。谁知道，随后新爹新妈打起了官司，亲子鉴定一做，恭喜你，新爹，你的基因得到了延续——不过只是其中一个孩儿的生物学父亲。另外一个男孩的生物学父亲是那位母亲的情人。这个事例被奥地利因斯布鲁克大学法医学研究所的科学家于2000年发表。2007年，丹麦哥本哈根大学的法医学家们也发现了该国历史上有确凿证据的第一例异父同期复孕事件。
另外，在大众媒体上，也有一些报道，比如2009年，美国达拉斯的米娅?华盛顿小姐主动给媒体爆料说她的一对双胞胎儿子是两个爹的产物。不过，这对欢喜兄弟以后可能还可以在同一个屋檐下快乐的成长，因为米娅的伴侣哈里森先生原谅了自己未婚妻的错误。他们决定等两兄弟长倒足够能理解同期复孕这个科学谜题的时候就告诉他们真相，并且会对那位神秘爹永远保密。
