Superfecundation (udtales fekundation) forekommer i forbindelse med tveæggede tvillinger. Når to æg befrugtes på forskellige tidspunkter inden for samme menstruationscyklus, taler man om superfecundated twins. Nogle mener, at dette forekommer oftere end man tror, og en enkelt artikel peger på at 1 ud af hver 400 tveæggede tvillingegraviditet er et resultat af superfecundation.
Superfecundation indebærer, at tvillingerne kan have forskellige fædre (såkaldt heteropaternal). Dette forekommer yderst sjældent, men litteraturen peger i denne forbindelse på, at et sted mellem 5-30% af alle børn ikke er biologisk relateret til den mand, de har som far. På denne baggrund argumenteres der for, at hyppigheden af heteropaternal superfecundation også er hyppigere forekommende end antaget. En enkelt artikel peger på, at ca. 1:13.000 tveægget tvillingegraviditet kan være med forskellige fædre!
I tilfælde af superfecundation med forskellige fædre vil tvillingerne biologisk set være halvsøskende, og som sådan et interessant forskningsobjekt, dersom man ønsker at undersøge betydningen af tvillingeskabet for det enkelte barns psykologiske og sociale udvikling, renset mest muligt for fælles gener.
Der er kun 7 beskrevne tilfælde af superfecundation i litteraturen, heraf er 3 af dem heteropaternal. Det første beskrevne tilfælde af superfecundation er fra 1810, hvor en kaukasisk (hvid) kvinde fødte tvillinger, der var hhv. kaukasisk og mulat.
Heteropaternal superfecundated tvillinger beskrives første gang i den græske mytologi. Her forklæder Zeus sig som Alkménes ægtemand og tilbringer natten med hende. Dagen efter tilbringer hun natten med sin mand, Amfityron og resultatet bliver tvillingerne Herakles og Iphikles, født med én dags mellemrum.
I Danmark fødes der cirka 1400 tvillinger årligt, heraf er cirka 2/3 tveæggede tvillinger. I Danmark fødes der således lidt over 900 tveæggede tvillinger årligt. På baggrund af de eksisterende estimater vil der således være heteropaternal superfecundation kunne forekomme cirka én gang hvert 14. år. Der er kun registreret ét eneste tilfælde af super fecundated tvillinger. De blev født får år inde i dette årtusind og går altså i skole nu. Det blev opdaget at de havde forskellige fædre, da de to mulige fædre til tvillingerne ønskede at få undersøgt, hvem der var far til dem. Imidlertid viste det sig at være dem begge – hver tvilling havde sin egen far!
Tveæggede tvillinger kan opstå ved, at moderen udskiller to æg samtidig eller ved at moderen udskiller to æg på forskellige tidspunkter indenfor samme menstruationscyklus. Dette kaldes superfetation (fetation af fetus, som betyder foster).
Superfetation er således udskillelse af to æg på forskellige tidspunkter. Men superfecundation er befrugtning af to æg på forskellige tidspunkter. Når begge dele forekommer kan der være betydelig udviklingsmæssig forskel på tvillingerne ved fødslen eller der kan være dag eller uge imellem forløsning af tvilling A og tvilling B. Rekorden er 88 dage. Hvor superfecundation ved homopaternal (dvs. samme kan) kan være umulig at påvise, så kan superfetation ses via forskellig modenhed hos tvillingerne. Den ene tvilling kan f.eks. være præmatur, mens den anden ikke er det, når de begge forløses til termin, oftest kan det dog kun afgøres via f.esk. metabolske undersøgelser af børnene.