在很长一段时间内，心理学界根本不确定双性恋是否真的存在，尤其是男双性恋。男双比男同更加隐秘，他们多数像正常人一样娶妻生子，但可能暗中劈腿男友。2013年皮尤研究中心的问卷调查显示，自我判定为双性恋的人中仅有28%的人公开性向。
　　而且，双性恋自身对性向也不如同性恋那样重视。一些男同会依据自己的“厌女”程度来判断自己是否双性恋：在观看男男性爱视频时，有些人会因为女性角色突然加入而兴致大减，而不会因此失去兴致的男同可能会因此认为自己是双性恋。
　　许多人觉得，男双就是柜子里的Gay、不愿承认性向的Gay、花心的Gay，或者只是一时对自己的性向不明。用《欲望都市》中Carrie的话来说，她约会过的一个男人“只是在去往男同世界的途中做了个短暂停留”。
　　早期研究也倾向于认为，自称双性恋的男人其实就是Gay。但2011年美国西北大学的一项研究采取了更加严格判定方法，研究人员招募了一些在网上寻异性恋夫妻3P的男性，并且确保他们与男性女性都曾交往过。
　　结果证明双性恋男人的确是存在的：阴茎压力测量仪的数据显示，他们分别观看男同和女同性爱视频时，都有明显的唤起反应。（To想多了的同学们，不必担心被试隐私泄露，因为研究人员只会在隔壁房间盯着仪器上的阴茎周长变化曲线。）
　　在金赛量表（Kinsey scale）的定义中，“0”为完全异性恋，“6”为完全同性恋，而性学家金赛本人认为绝大多数人都处于1-5之间，也就是严格说来，每个人都有一定的双性恋倾向。
　　
　　根據2009年发表在《性医学杂志》上的一项调查，美国3.1%的成人自认为是双性恋，该比例甚至高于同性恋比例2.5%。而在大多数问卷中，女人都比男人更多地认为自己是潜在的双性恋者。
　　如果把人们的自我判定放在一边，双性恋是否存在生理上的标志？脑部功能性核磁共振（fMRI）目前还没有站得住脚的证据。许多专家怀疑，性取向受到胎儿早期在母体子宫中激素浓度的影响，如睾丸酮等。
　　金赛研究所刚刚发表的一项新研究声称，孕妇若因为预防流产、出血和早产而服用了额外的黄体酮，生下孩子成为双性恋的概率会高出29%。尽管存在争议，但这并不能阻挡一些双性恋组织，如美国双性恋研究所（A.I.B）积极支持相关的生理研究。
　　另外，康奈尔大学心理学家莱格（Gerulf Rieger）表示，心理学界并未发现双性恋与人格之间存在任何联系，但男双的确拥有超出常人的对于性的好奇，这包括有兴趣观看他人性爱视频，以及热衷纵欲。这也引出了另一种观点，即男双性恋之所以对两性裸体都能产生性唤起，可能是因为性欲过强。
　　但是，这个结论明显没法推论到女人身上。莱格在2016年发表的另一项研究显示，女同只对女性裸体兴奋，跟直男反应相同，而直女似乎对两性都能达到性唤起。
　　这么说来，所有异性恋女事实上都是双性恋，彻底的“直女”是不存在的。相比之下，男人的性向在金赛量表中显得更为两极化。
　　最后需要说明的一点是，性向并不是完全固定的。犹他大学心理系教授戴蒙德（Lisa Diamond）本想设计问卷证明，女性的性向比男性更易变。然而在调查了包括各种性向的394名男女之后她发现，有多少男人先觉得自己是Gay，后来又认定自己是双性恋、酷儿或者“未知”，就有多少男人经历了相反的心路历程。她不得不承认，男人的性向变化也可以是非常复杂的。