Das Sternbild Zwillinge ist ein Vermächtnis der Antike. Es erinnert an die Zwillinge Castor und Polydeukes, deren Mutter Leda war, die schöne Königin von Sparta. Außer Castor und Polydeukes hatte Leda die beiden Töchter: Helena und Klytaimnestra.
Der Vater von Castor und Polydeukes soll Zeus gewesen sein, daher bezeichnete man Castor und Polydeukes im Altertum auch als „Dioskuren“ („die Zeussöhne“). Der Sage nach besuchte Zeus Leda bei Nacht in Gestalt eines Schwans, in derselben Nacht schlief auch König Tyndareos, Ledas Gatte, mit ihr. Neun Monate später brachte Leda ein riesiges Ei zur Welt, aus dem die Zwillinge gemeinsam mit ihren Schwestern schlüpften. In den Erzählungen des klassischen Altertums galten Polydeukes und Helena als Kinder des Zeus, während Castor und Klytaimnestra als Kinder des Tyndareos betrachtet wurden. Als typischer Spartaner mag Tyndareos stolz darauf gewesen sein, dass er mit seiner Königin, deren Kraft und Schönheit selbst Zeus schwach werden ließ prächtige Kinder zeugen konnte, die von denen des Zeus nicht zu unterscheiden waren.
Eine andere Version der Sage berichtet, dass Zeus nicht bei Leda, sondern bei der Nymphe Nemesis in der Gestalt eines schneeweißen Schwans erschien. Die schöne Nemesis setzte sich den zärtlichen, angenehm warmen Vogel ganz arglos auf den Schoß, schlief darüber ein und wurde erst wieder wach, als sie bemerkte, dass der Schwan gar keiner war. Neun Monate später gebar Nemesis ein Ei, welches sie verschämt im Wald aussetzte, wo ein braver Schäfer es fand und zu Leda brachte, die es ausbrüten ließ.
Castor und Polydeukes sollen sich als Kinder ganz wunderbar miteinander vertragen haben. Wie alle jungen Spartaner waren sie stark und athletisch gebaut, zielstrebig und sportlich. Castor war ein exzellenter Pferdelenker, Polydeukes ein wendiger und extrem schlagstarker Faustkämpfer. Zusammen mit Herkules nahmen sie an der Fahrt Jasons mit dem Schiff Argo nach Kolchis teil, auf der sie mehrere Heldentaten verrichteten. Wieder daheim, gingen sie wie alle jungen Spartaner aber auch gerne mit ihren Freunden auf lukrative Raubzüge im nahen Arkadien. So stahlen sie gemeinsam mit Idas und Lynceus, einem anderen Zwillingspaar, eine große Viehherde. Wegen der Aufteilung der Beute gerieten die beiden Zwillingspaare jedoch miteinander in Streit, dabei verletzte Idas den Castor durch einem Speerstoß in die Brust, der darüber wütende Polydeukes rammte dem fliehenden Lynceus den Speer in die Seite, woran dieser starb, und Zeus erschlug den wütenden Idas mit einem Blitzstrahl. Da Castor im Sterben lag, bot Zeus dem verzweifelten Polydeukes die Wahl, seinen sterbenden Bruder zu verlassen und fortan als Unsterblicher und Gott im Olymp zu wohnen, oder gemeinsam mit seinem Bruder täglich zwölf Stunden im finsteren Hades und zwölf Stunden im Licht der Götter zu verbringen. Polydeukes entschied sich für Letzteres, und so setzte Zeus die beiden als Sternbild auf ewig an den Himmel.
Die Römer nannten die Zwillinge Castor und Pollux. Helena wurde, wie uns Homer berichtete, zum Anlass des Trojanischen Krieges. Ihre Schwester Klytaimnestra wurde die Gattin des Königs Agamemnon von Mykene

Die Zwillinge sind ein Sternbild des Tierkreises, am 21. Juni tritt die Sonne von Westen in das Sternbild ein und verlässt es am 20 Juli wieder. Der Astrologie zufolge wandert die Sonne vom 21. Mai bis zum 21. 6. durch das Sternbild Zwillinge. Offensichtlich verhält sich die Sonne anders als es die Astrologie behauptet, die Vorstellungen der Astrologen von der Bewegung beziehen sich nicht auf die tatsächlichen Bewegungen der Sonne und der Planeten am Himmel.
Mit seiner Fläche von 514 Quadratgrad nimmt das Sternbild Zwillinge unter den 88 Sternbildern den 30. Rang ein. Es ist umgeben von den Sternbildern Luchs und Fuhrmann im Norden, dem Krebs im Osten, den Sternbildern Kleinen Hund und Einhorn im Süden und dem Orion und dem Stier im Westen.

Das Sternbild Zwillinge liegt nahe der Wintermilchstraße. Die beiden hellsten Sterne des Sternbilds liegen am Himmel in einem Abstand von 4,5° voneinander. Sie heißen Castor und Pollux und stellen die Köpfe der beiden Zwillinge dar. Castor ist ein 1,9m heller Stern der Spektralklasse A0, Pollux ist ein 1,1m heller Roter Riese der Spektralklasse K0, er liegt in 35 Lichtjahren Entfernung.
Das Sternbild besteht aus zwei parallelen Sternenketten: die nördliche Kette wird von Castor (Alpha), Mebsuta (Epsilon), Tejat Posterior (My) und Tejat Prior (Eta) gebildet. Die südliche Kette besteht aus Pollux (Beta), Wasat (Delta), Mekbuda (Zeta) und Alhena (Gamma).
Castor liegt in 45 Lichtjahren Entfernung, er ist ein schöner, enger Doppelstern. Die beiden blauweißen Sternpartner stehen in drei Bogensekunden Abstand voneinander, man muss am Fernrohr hohe Vergrößerungen einsetzen, um sie getrennt sehen zu können. Genauere Untersuchungen haben ergeben, dass zu Castor ein weiterer schwacher Stern gehört, und dass alle drei Komponenten spektroskopische Doppelsterne sind. Castor ist somit ein System aus sechs Sternen. Mebsuta ist ein gelber Überriese mit über 5000 Sonnenleuchtkräften, er liegt in einer Entfernung von 1100 Lichtjahren. Tejat Posterior ist ein 2,8m heller Roter Riese mit ca. 140 Sonnenleuchtkräften, in 165 Lichtjahren Entfernung.
Wasat ist ein schöner Doppelstern, acht Mal heller als unsere Sonne, 65 Lichtjahre entfernt. Die beiden Partnersterne stehen sechs Bogensekunden auseinander und sind ungleich hell, sie umkreisen einander einmal in 1200 Jahren. Wasat liegt genau in der Ebene der Ekliptik. 1931 wurde in seiner Nähe Pluto durch Clyde Tombaugh entdeckt. Mekbuda ist ein heller Cepheid, über 1500 Lichtjahre entfernt, mit 5600 Sonnenleuchtkräften im Maximum, das sich mit Abständen von jeweils 10,15172 Tagen mit der für Cepheiden typischen Präzision wiederholt. Alhena ist ein 1.9m heller blauweißer Stern der Spektralklasse A0, mit ca. 160 Sonnenleuchtkräften in 105 Lichtjahren Entfernung.
An einer Position 2,3° ostsüdöstlich von Wasat kann man im Fernrohr bei dunklem Himmel den kleinen, aber hellen Planetarischen Nebel NGC 2392 beobachten, der auch als „Eskimonebel“ bezeichnet wird. Der Nebel wurde 1787 von Wilhelm Herschel entdeckt. Der kleine Zentralstern des Nebels ist im Fernrohr gut zu sehen, der grünlich schimmernde kugelige Nebel um den Zentralstern ist in kleinen Fernrohren oft erst bei hoher Vergrößerung mit indirektem Sehen auffällig.
Ca. 3,6° Grad westnordwestlich von Tejat Posterior finden wir im kleinen Fernrohr den schönen Offenen Sternhaufen M35, der in jedem Fernrohr mit erfolg beobachtet werden kann. M35 ist einer der schönsten Offenen Sternhaufen des Winterhimmels.
Ein weiterer Offener Sternhaufen in den Zwillingen ist NGC 2420. Er wurde 1783 von Wilhelm Herschel entdeckt. Man findet NGC 2420 am besten ausgehend von Wasat. Ca. 1,7° ostsüdöstlich von Wasat liegt der 5,9m helle Stern 63 Geminorum. Ca. 2,5° östlich 63 Geminorum kann man NGC 2420 erblicken. In Fernrohren kleiner Öffnung erscheint NGC 2420 nur als nebliger Fleck, im mittelgroßen Fernrohr sieht man ihn als dichten Sternhaufen aus zahlreichen schwachen Sternen. Für die Beobachtung von NGC 2420 ist es zweckmäßig, hoch zu vergrößern.