Hiện tượng này được gọi là bội thụ tinh khác kỳ, khác cha (heteropaternal superfecundation). Tình huống này có thể được giải thích bởi việc người phụ nữ có cặp song sinh khác cha vì quan hệ với hai người khác nhau ở thời điểm gần.
Ca song sinh khác cha đã được chứng thực bằng kết quả ADN. Một người đàn ông đã hướng tới Trung tâm phân tích ADN và công nghệ di truyền (Hà Nội) yêu cầu xét nghiệm ADN, bởi hai đứa con song sinh của anh cùng giới tính, sinh cùng ngày, chỉ cách nhau mấy tiếng đồng hồ mà không có nét nào giống nhau như các cặp song sinh thông thường. Những người thân của anh đều cho rằng một trong hai trẻ em hoàn toàn không giống ông chồng của sản phụ. Kết quả xét nghiệm ADN cho thấy rằng, người phụ nữ là mẹ ruột của cả hai đứa con, còn người đàn ông tướng tới Trung tâm phân tích ADN chỉ là cha của một trong hai đứa con trai sinh đôi.
Hiện tượng "bội thụ tinh khác kỳ, khác cha" (heteropaternal superfecundation) khá phổ biến ở một số loài động vật, nhưng, với con người thì cực hiếm. Đến nay trên thế giới đã xác nhận 10 trường hợp như vậy.
