Los científicos han estado estudiando la «mano» desde la década de 1860, pero aún no entienden exactamente cómo o cuándo una persona desarrolla una preferencia por la mano izquierda o derecha. Aún menos se sabe acerca de la ambidestreza debido a su relativa escasez. La mayoría de las personas ambidiestras han aprendido a usar ambas manos a través de la práctica, pero hay algunas pruebas de que los eventos durante el embarazo pueden contribuir a un niño ambidiestro. Algunas investigaciones han sugerido que aquellos sin una mano dominante también carecen de un hemisferio dominante en su cerebro, lo que podría estar relacionado con ciertos trastornos del comportamiento.
La mayoría de los humanos son diestros, con una minoría que prefiere su mano izquierda y un número muy pequeño, aproximadamente 1 de cada 100, que exhibe alguna forma de ambidestreza. Las personas ambidiestras pueden ser igualmente hábiles con cualquier mano o pueden usar su mano derecha para ciertas tareas y su mano izquierda para otras. Si bien los factores genéticos y fisiológicos parecen influir en la mano que una persona usa con mayor frecuencia, la mano no es inamovible. Algunas personas pueden entrenarse para usar su mano no dominante.
La mayoría de los que se identifican como ambidiestros o de manos mixtas probablemente eran personas zurdas que aprendieron a usar su mano derecha debido a presiones sociales, lesiones o simplemente un deseo de ser igualmente capaces con ambas manos. Incluso en el siglo XXI, muchas culturas desalientan el uso de la mano izquierda en la escritura y otras actividades, lo que obliga a muchos niños zurdos a aprender a escribir con la mano derecha. Los atletas pueden aprender a usar su mano no dominante para los deportes debido a la ventaja que les da sobre un oponente o después de una lesión. Las personas también pueden volverse más ambidiestras a medida que la vejez reduce el rendimiento de su mano dominante.
No hay consenso en la comunidad científica sobre si un niño puede nacer con ambidestreza. Los investigadores no están de acuerdo acerca de cómo se debe evaluar la mano de obra, y muchos estudios que abordan el tema han clasificado a los sujetos como diestros o no diestros. La rareza de los individuos ambidiestros también los hace más difíciles de estudiar. A pesar de esto, algunas investigaciones han demostrado que los factores durante el embarazo pueden aumentar la probabilidad de que un niño sea ambidiestro. Un estudio en Finlandia, por ejemplo, descubrió que los trillizos tenían más probabilidades de ser ambidiestros que la población general, mientras que otro en Dinamarca descubrió que las madres que habían pasado por períodos de estrés durante el embarazo tenían más probabilidades de dar a luz a niños con las manos mezcladas.
La ambidestreza también puede estar asociada con una estructura cerebral inusualmente simétrica. La mayoría de las personas tienen un lado dominante del cerebro que es opuesto a su preferencia de mano; las personas diestras tienen un hemisferio dominante en la parte izquierda de su cerebro y las personas zurdas tienen un hemisferio derecho dominante. El cerebro de una persona ambidiestra carece de un dominio claro en cualquier hemisferio. Algunos investigadores creen que esta estructura simétrica es la razón por la cual la ambidestreza es más frecuente entre las personas con ciertos trastornos, incluido el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), esquizofrenia y dislexia.