Kaksoistutkimus on psykologinen tutkimus, joka keskittyy erityisesti kaksosiin. Näitä tutkimuksia käytetään käyttäytymisgenetiikan tieteen tutkimiseen, ja useat psykologit ovat erikoistuneet kaksoistutkimuksiin. Jotkut tutkijat kyseenalaistavat kaksoistutkimusten pätevyyden, varsinkin kun psykologit korostavat voimakkaasti kaksoistutkimuksen tuloksia. Toiset väittävät, että ne ovat erittäin arvokkaita, vaikka niitä käytettäisiin vain lähtökohtana lisätutkimuksille.
Kaksoset ovat ainutlaatuisia, koska he jakavat geneettistä materiaalia. Identtiset kaksoset ovat itse asiassa geneettisesti identtisiä, kun taas veljelliset kaksoset jakavat puolet geneettisestä materiaalistaan. Näin ihmiset, jotka ovat kiinnostuneita tutkimaan geenien roolia persoonallisuuden kehityksessä, voivat hallita opintojensa olosuhteita hieman enemmän. Koska ihmisiin kohdistuvat psykologiset tutkimukset voivat olla eettisesti epäselviä, kaksoistutkimus on yksi tapa tutkia genetiikan ja ympäristön vuorovaikutusta tutkittaessa persoonallisuuden kehitystä ylittämättä eettisiä rajoja.
Useimmissa tapauksissa kaksoistutkimus seuraa kaksosia, jotka kasvavat samassa taloudessa. Ihannetapauksessa tutkimuksen tulisi vertailla muita samassa taloudessa kasvavia sisaruksia. Kun kaksosilla on enemmän yhtäläisyyksiä kuin tavanomaisilla sisaruksilla, näiden samankaltaisuuksien oletetaan olevan geneettisiä. Muut kaksoistutkimukset keskittyvät kaksosiin, jotka ovat kestäneet eron syntyessään, kuten kaksoset, jotka on adoptoitu, pyrkien edelleen tutkimaan ympäristön roolia persoonallisuudessa.
Kaksoistutkimusten kriitikot huomauttavat, että monet tekijät vaikuttavat persoonallisuuteen ja että jopa vakiintuneet geneettiset persoonallisuuspiirteet ovat erittäin monimutkaisia. Näihin piirteisiin liittyy useiden geenien vuorovaikutusta, eikä voi olla täysin oikeudenmukaista arvioida persoonallisuutta sellaisen tutkimuksen perusteella, johon muut tekijät voivat vaikuttaa. Esimerkiksi jotkut ihmiset voivat olla geneettisesti taipuvaisia kantamaan kaksosia, mikä saattaa vääristää tällaista tutkimusta. Lisäksi kaksoistutkimuksessa oletetaan, että kaksosia kohdellaan tasavertaisesti, mikä tekee heidän ympäristöstään vertailukelpoisen, ja näin ei välttämättä aina ole.
Kuten usein tieteellisessä tutkimuksessa, kaksoistutkimukset ovat keskustelun aihe. On tärkeää analysoida huolellisesti minkä tahansa psykologisen tutkimuksen tulokset, koska ihmisen psykologia on hyvin monimutkainen. Kaksoistutkimus voi tehdä virheen muuntaa korrelaation esimerkiksi syy -yhteydeksi tai korostaa vanhentuneita tutkimusmenetelmiä. Silti ilmeisistä puutteista huolimatta kaksosetutkimukset ovat varmasti mielenkiintoisia, ja kaksoistutkimuksen käsite loi myös perustan käyttäytymisgenetiikan alalle.