双阴茎畸形是一种较为罕见的先天性外生殖器畸形，其确切病因尚未完全明确，目前认为可能与以下因素有关：
胚胎发育异常
在胚胎发育的早期阶段，生殖结节分化为阴茎的过程中出现异常。正常情况下，生殖结节会按照特定的程序发育形成单个阴茎，但如果在这个过程中，诱导阴茎发育的相关基因调控出现紊乱，就可能导致生殖结节异常分化，从而形成双阴茎。例如，某些关键基因的突变或表达异常可能干扰了生殖结节的正常分化路径，使得其分化为两个独立的阴茎结构。不同性别的胚胎在发育过程中都可能受到此类胚胎发育异常因素的影响，但由于男性胚胎本身在生殖系统发育上有特定的基因表达和调控特点，双阴茎畸形在男性中相对更常见。
环境因素影响
母亲在妊娠早期的一些不良环境因素可能会对胎儿的生殖系统发育产生干扰。比如，妊娠早期接触某些化学物质，如一些具有致畸性的工业污染物、农药等，这些化学物质可能通过胎盘影响胎儿生殖结节的正常发育，增加双阴茎畸形发生的风险。另外，母亲在妊娠期间感染某些病毒，如风疹病毒等，病毒可能通过胎盘侵袭胎儿，干扰胚胎的正常发育过程，包括生殖系统的发育，进而导致双阴茎畸形的出现。不同年龄的母亲在妊娠期间接触这些环境因素的风险有所不同，一般来说，年龄过小或过大的孕妇可能在妊娠管理和自身健康状况等方面存在一定特殊性，相对更易受到环境因素对胎儿发育的不良影响，但这并不是绝对的，任何妊娠阶段都需要注意避免接触有害环境因素。
遗传因素作用
虽然双阴茎畸形不是一种典型的单基因显性或隐性遗传疾病，但遗传因素在其发生中可能起到一定的作用。如果家族中有过生殖系统发育异常的相关病史，那么后代发生双阴茎畸形的遗传易感性可能会增加。一些研究发现，某些遗传基因突变具有一定的家族聚集性，这些基因突变可能影响生殖系统发育相关的信号通路，使得携带相关基因变异的个体在胚胎发育时更易出现双阴茎等生殖系统畸形。不同性别携带遗传易感基因的概率可能因基因的遗传方式不同而有所差异，但总体上遗传因素是双阴茎畸形发生的一个潜在影响方面。