同母異父是親兄弟。從法律的角度來說,同母異父與同父異母的法律關係是一樣的。無論是同母異父還是同父異母,其子女在遺傳學上均屬於親兄妹。同母異父兄妹上都有母親的遺傳基因,同父異母身體上都有父親的基因。因此同母異父的兄弟是親兄弟。
從遺傳學來看,線粒體DNA只能透過母親傳給孩子,因此同母異父的兄弟體內的線粒體DNA是相同的,所以有血緣關係。
但由於X染色體比Y染色體大,且線粒體DNA完全來自於母親等原因,因此同母異父比同父異母還是要稍顯親近一些。
父親精子與卵子結合時,只有提供細胞核的遺傳物質,因此子女細胞中粒線體的DNA皆來自母親,可由此來判別母系祖譜。