Бывает полиспермия патологическая и физиологическая.
Для оплодотворения необходим только один сперматозоид, и обычно после его проникновения вокруг яйца образуется непроницаемая оболочка, делающая невозможным проникновение других. Наблюдающиеся иногда случаи проникновения нескольких сперматозоидов — результат каких-то ненормальностей в физико-химическом состоянии яйца и к образованию близнецов не ведут.
Однако, у некоторых животных наблюдалось явление полиспермии как правило (селяхиевые рыбы, пауки, насекомые, пресмыкающие, птицы, хвостатые земноводные и другие). В этом случае явление носит название физиологическая полиспермия.