Những đường vân nhỏ xíu trên đầu ngón tay con bắt đầu hình thành từ khi con còn là một bào thai rất nhỏ trong bụng mẹ, khoảng tháng thứ ba của thai kỳ. Lúc này, lớp da ở đầu ngón tay phát triển nhanh hơn các lớp mô bên dưới nó một chút, khiến da bị nhăn lại thành những đường vân nổi lên, giống như khi con kéo căng một tấm vải mỏng đắp lên một lớp đệm không đều, những nếp gấp sẽ tự nhiên xuất hiện. Vì mỗi bào thai nằm trong một vị trí hơi khác nhau, chịu áp lực từ nước ối và dây rốn theo cách hơi khác nhau, những nếp gấp này hình thành theo một mẫu hình độc nhất mà không ai có thể lặp lại y hệt, kể cả anh chị em sinh đôi.

Vân tay chịu ảnh hưởng từ hai yếu tố cùng lúc: gen di truyền quyết định những đặc điểm chung như vân tay có xu hướng thuộc dạng vòng tròn, dạng sóng hay dạng cung, còn những chi tiết cực nhỏ như độ dài, độ cong, điểm rẽ nhánh của từng đường vân lại phụ thuộc vào các yếu tố ngẫu nhiên xảy ra trong quá trình phát triển của thai nhi, như áp lực từ nước ối, tốc độ phát triển tế bào da không đồng đều, hay vị trí tay cọ vào thành tử cung. Chính vì phần ngẫu nhiên này đóng vai trò lớn, ngay cả các cặp sinh đôi giống hệt nhau về gen, do có cùng một bộ ADN, vẫn phát triển những chi tiết vân tay khác nhau hoàn toàn, vì mỗi người trải qua một quá trình phát triển vật lý hơi khác nhau trong bụng mẹ dù nằm cạnh nhau.

Con để ý mà xem, các nhà điều tra thường dùng dấu vân tay để xác định chính xác một người trong nhiều tình huống, ví dụ như tìm ra ai đã chạm vào một đồ vật, chính vì tính chất không ai giống ai của vân tay. Ngày nay, nhiều điện thoại thông minh cũng dùng cảm biến vân tay để mở khóa, chỉ nhận đúng ngón tay của chủ nhân mà không mở được cho người khác, kể cả người thân trong gia đình có gương mặt hao hao giống nhau. Ngay cả những cặp sinh đôi giống hệt nhau như tạc mà con từng thấy trên phim vẫn luôn có vân tay khác nhau, dù họ dùng chung một bộ gen từ khi mới thụ thai.

Nhiều người nghĩ rằng những cặp song sinh giống hệt nhau chắc chắn phải có vân tay giống hệt nhau vì có cùng ADN, nhưng thực ra vân tay không hoàn toàn do gen quyết định mà còn chịu tác động lớn từ những yếu tố ngẫu nhiên trong bụng mẹ, nên ngay cả sinh đôi cùng trứng vẫn có vân tay khác biệt. Cũng có người tưởng vân tay có thể thay đổi hoàn toàn theo thời gian khi con lớn lên, nhưng thực ra mẫu hình cơ bản của vân tay được giữ nguyên suốt đời từ khi hình thành trong bụng mẹ cho tới khi trưởng thành, chỉ có kích thước lớn dần theo cơ thể chứ hình dạng đường vân không đổi.