De obicei, o femeie ovulează doar o dată pe lună, dar există unele cazuri în care are loc ovulația multiplă. Acest lucru se întâmplă atunci când două ouă sunt eliberate într-o perioadă de 24 de ore. Când se întâmplă acest lucru, femeia nu poate rămâne însărcinată de două ori, dar poate crea gemeni fraterni. Femeile care calculează ovulația analizându-și simptomele pot observa că semnele lor revelatoare apar mai mult decât de obicei, deși multe femei nu observă niciodată că eliberează mai mult de un ou până când rămân însărcinate.
Unii pot presupune că, deoarece o femeie poate ovula de mai multe ori, poate rămâne însărcinată de două ori separate într-un singur ciclu. Acest lucru, însă, este fals. Dacă primul ou duce la sarcină, singurul mod în care al doilea ou se poate termina și în sarcină este dacă a fost eliberat la 24 de ore sau mai puțin după ovulul inițial, rezultând uneori gemeni fraterni. Acest lucru se datorează faptului că, la aproximativ o zi după eliberarea primului ovul, primul folicul ovarian va semnala eliberarea de progesteron, care va opri maturizarea altor foliculi. Procesul face practic imposibil să rămână însărcinată de mai multe ori într-un singur ciclu.
O femeie care suspectează ovulație multiplă în timpul unui ciclu s-ar putea să nu rămână deloc însărcinată, cu atât mai puțin să ajungă cu gemeni. Acest lucru se datorează faptului că este posibil ca niciun ovul să nu fie fertilizat, ceea ce face ca ciclul să se încheie cu menstruație. De asemenea, este posibil ca fie primul, fie al doilea ovul să fie singurul fertilizat, rezultând, de obicei, sarcina unui singur copil. Ambele ouă ar putea fi, de asemenea, fertilizate, terminând cu dezvoltarea gemenilor fraterni. Unele femei care inițial rămân însărcinate cu gemeni se confruntă cu sindromul gemenului care dispare, în care unul este avortat.
Anumite femei au șanse mai mari de ovulație multiplă decât altele. Hiper-ovulația, sau tendința de a elibera mai mult de un ou într-un ciclu, are loc în familii. Principala modalitate de a determina dacă această genă există într-o familie este de a număra numărul de seturi de gemeni fraterni, deoarece o familie cu cel puțin un set poartă gena. Din acest motiv, femeile gemene fraterne sunt mult mai probabil decât majoritatea femeilor să aibă gemeni, de asemenea. În plus, femeile cu vârsta peste 35 de ani tind să ovuleze și de mai multe ori, deoarece corpul lor eliberează mai mult de un ou odată pentru a încerca să procreeze înainte de menopauză.