A ligação da membrana placental ocorre no quadragésimo dia de gravidez, e depois disso, os fluídos dos dois fetos são misturados. Isto causa uma troca de sangue e antigénios que levam características que teriam que ser diferentes para os machos e para as fêmeas.
Quando estes antigénios se misturam, eles afectam-se um ao outro e de certo modo um feto poderá desenvolver características do outro sexo.
O gémeo masculino neste caso só é afectado por fertilidade reduzida, porém, em cerca de 90% dos casos o gémeo feminino é completamente estéril. Facto que se explica devido à transferência de hormonas ou uma transferência de células. Os órgãos genitais das fêmeas são severamente afectados, sendo subdesenvolvidos e às vezes contém alguns elementos masculinos.
Um freemartin é geneticamente feminino, mas possui muitas características de um macho. Os ovários do freemartin não se desenvolvem corretamente, e eles permanecem muito pequenos. Os ovários não produzem as hormonas necessárias para induzir os sinais de cio.
Muitos agricultores criam normalmente as fêmeas nascidas da gestação de gémeos de sexos diferentes, justamente por não saberem que a maioria das fêmeas nascidas nestes casos será estéril (cerca de 90%).
O "Freemartismo" é reconhecido como uma das formas mais severas de anormalidade sexual entre bovinos. Quando há nascimento de animais gémeos e de sexos distintos, a fêmea terá grandes possibilidades de não ser fértil.
Durante a gestação de gêmeos, a membrana placental é compartilhada entre os fetos, havendo com isso um elo entre os fetos e a placenta
O "Freemartinismo" não pode ser prevenido; porém, pode ser diagnosticado de vários modos que variam desde exames simples das membranas da placenta até a avaliação de cromossomas. Em alguns casos, o gémeo masculino pode ter sido abortado numa fase inicial da gestação (antes do quadragésimo dia de gestação). Neste caso, não haverá nenhum sintoma de "freemartinismo".
O diagnóstico precoce de fêmeas estéreis torna-se extremamente importante para os criadores, pois com isso poderá economizar em alimento, mão de obra e maximização do espaço físico da propriedade.
A percentagem de nascimentos de gémeos de sexos diferentes em bovinos é de cerca de 0,5% a 1% em cada 200 nascimentos. Vale ressaltar que a infertilidade devido à gestação de gémeos só ocorrerá quando os sexos forem diferentes, ou seja, quando gémeo de duas fêmeas ou dois machos ao haverá problemas de fertilidade.
