单胎胎儿的染色体异常及胎儿畸形同样可以出现在双胎中。双胎可以出现一个胎儿甚至两个胎儿的染色体异常和胎儿畸形。随妊娠妇女年龄的增加及广泛开展辅助生育技术，大龄妇女双胎及多胎的胎儿染色体异常和畸形有增加趋势。和单胎妊娠比较，其染色体异常和胎儿畸形均高于单胎妊娠，以无脑儿为例，双胎中一胎为无脑儿其发生率较单胎为高，一篇关于西班牙大数量双胎出生缺陷的调查中报告双胎中的发生率为10.4/10 000，单胎仅为2.8/10 000。同性别双胎的发生率明显高于不同性别双倍，并提示无脑儿在单卵双胎的发生率为双卵双胎的一倍。台北1992年的一篇报道，73 264次分娩，其中双胎为1688次，双胎中各种畸形的总发生率高于单胎，进一步分为双卵双胎，其畸形与单胎无明显差异，但单卵双胎的畸形率则五倍于单胎。因此在早期妊娠时区分为双卵双胎或为单卵双胎十分重要。双合子双胎有不同的核型，其中任何一个胎儿都有发生独立的非整体的危险，或发生某种先天性畸形的危险。在双卵双胎中，虽然两个受精卵不同，但都有可能发生染色体数量或结构异常以及胎儿畸形，以21-三体综合征为例，一位年龄40岁的双卵双胎妇女，其中任何一个胎儿发生21-三体综合征的相对危险性为1/100，计算法应该将两个1/100相加，即为1/50；若两个胎儿都发生21-三体综合征的相对危险性应为1/100×1/100=1/10 000。

单卵双胎发生染色体数量或结构异常，理论上应该是一旦发生，两个胎儿都有同样的异常。但是有少数报告单卵双胎的染色体畸形的两个胎儿的染色体可以有差异，如最近Sepulveda等报告一例单卵双胎，一胎染色体正常，另一胎为47-XX，为13-三体综合征。Lewi等亦报告6例不同核型或异体核型（heterokaryotypic）或合子前期分裂错误。在染色体结构方面可以发生基因不表达、突变、端粒体大小不一致等等错误。而在畸形方面可能是由于细胞分化或某些基因的表达导致单卵双胎的内细胞块的延迟或不均等分裂的错误（表1）。

表1 各类双胎胎儿染色体异常及胎儿畸形的风险