La superfecundación heteropaterna, se mujer cuando dos óvulos de una misma mujer son fecundados por espermatozoides de dos hombres diferentes. Tener dos gemelos de dos padres diferentes es un hecho muy extraño y cuando se da se denominan superfecundación heteropaterna.
Sucede cuando los espermatozoides pueden sobrevivir hasta cinco días en el trato genital femenino, de forma que, si durante este tiempo la mujer mantiene relaciones sexuales con dos hombres diferentes, y, a la vez, se da la circunstancia que tiene dos óvulos durante el mismo ciclo menstrual, puede pasar que, uno los óvulos, sean fecundados por diferentes padres, de forma que se sale adelante el embarazo de gemelos de padres diferentes, una situación realmente excepcional.