Fenomena anak kembar tapi beda ayah sangat jarang ditemukan. Hal ini dapat terjadi jika pembuahan dari dua pria berbeda harus terjadi dalam waktu sangat dekat, yaitu dalam rentang 12–24 jam setelah ovulasi, saat kedua sel telur masih bisa dibuahi.
Sperma dari pria A atau B bisa bertahan di dalam tubuh wanita hingga 3–5 hari, jadi pembuahan tidak harus terjadi di hari yang sama. Artinya, jika seorang wanita berhubungan dengan dua pria berbeda dalam rentang waktu 48–72 jam, maka berpeluang terjadi fenomena ini.
Ada tiga alasan utama kenapa fenomena ini disebut sangat jarang bahkan hampir tidak pernah terjadi:
1. Tidak semua wanita melepaskan dua sel telur, di mana superovulasi tidak terjadi pada semua orang.
2. Waktu pembuahan sangat sempit, sel telur hanya aktif selama 12–24 jam setelah dilepaskan.
3. Perlu keterlibatan dua pria dalam waktu berdekatan. Ini menjadi faktor penentu, karena kombinasi ketiga kondisi ini sangat jarang terjadi bersamaan dan kasusnya pun sangat sedikit.