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Cidades gêmeas correspondem a adensamentos populacionais cortados pela linha de fronteira (terrestre ou fluvial, articulada ou não por obra de infraestrutura). Essas cidades contam com grande potencial de integração econômica e cultural. Há intensa circulação de pessoas, mercadorias e capitais, mas também existem problemas ligados ao comércio ilegal de mercadoria entre dois países, contrabando ou tráfico de drogas.
Um exemplo famoso desse tipo de aglomeração é a cidade de Budapeste na Hungria, que começou como duas vilas (Buda e Peste) se enfrentando uma a outra através do Rio Danúbio. Mas há cidades gêmeas que vêm resistindo a unificação de seus territórios e por isso mantêm identidades próprias, econômicas e demográficas.
Cidades gêmeas dividem consigo aeroportos, caso de Dallas/Fort Worth e Minneapolis-St.Paul.
Em alguns casos, como as cidades de Albury/Wodonga, elas são pemanentemente divididas entre 2 estados, sendo que uma adere estritamente a um ponte de referência geográfico (caso o rio Murray que divide os estados de Nova Gales do Sul e Victoria, e portanto, Albury e Wodonga.