Orphan Black'in ana olayı, elbette, Tatiana Maslany'nin dizinin merkezinde yer alan klonları canlandırması. Maslany bugüne kadar dizide elle tutulur ölçüde diyalogu ve sahnesi olan 10 farklı karakteri canlandırdı.
Maslany'nin canlandırdığı karakterler arasında lezbiyen bilimkadını Cosima, polis memuru Beth, dizinin ana karakteri İngiliz dolandırıcı Sarah, banliyöde yaşayan iki çocuk annesi Alison, Ukrayna'da bir ruhban okulunda büyüyen, deli Helena, üst sınıf İngiliz bir ailenin çocuğu Rachel, transseksüel şöför Tony, genç öğrenci Jennifer, Alman Katja ve manikürcü Krystal var.
Dizi Graeme Manson ve John Fawcett'ın ortak yaratısı. Temple Street Productions imzası taşıyan dizi, 2012 senesinde BBC America tarafından satın alındı ve 2013'te on bölümden oluşan ilk sezonunu yayınladı.
Dizi Kanada'da çekildiği ve Kanada'da geçtiği için, yapımcılar başrole Kanadalı bir aktris düşünüyorlardı. İlk olarak Ellen Page'e niyetlenen yapımcılar, sonradan Tatiana Maslany'de karar kıldılar. Orphan Black'e ilk olarak seçilen oyuncu Maslany'ydi, yayından hemen önce son olarak açıklanan oyuncu ise Delphine karakterini oynayan Evelyne Brochu oldu.
BBC America'nın diziyi satın aldıktan sonra Manson ve Fawcett'a büyük dayatmaları olmadı; bir şey hariç. Kanalın markasını göz önünde bulundurarak, ana karakter Sarah'nın İngiliz olmasını istediler. Bu Manson ve Fawcett'ın aklına yattı, zira böylelikle Sarah diğer tüm klon karakterlerden kolayca ayrışabilecekti.
Maslany'nin kendisine karşı oynadığı sahneler toplamda en az üç kez çekiliyorlar. Maslany önce sahnedeki karakterleri sırayla dublörüne karşı birer kez oynuyor. Ardından kamera, az önce kaydettiği hareketi bir kez de boş arka plana karşılık yapıyor ve sonradan özel efekt departmanı Maslany'yi iki noktaya birden yerleştiriyor.
Maslany'nin karşılıklı oynadığı ve "Gerçekten inanılmaz" diyerek övdüğü dublörü, Kathryn Alexandre, Maslany'nin tüm repliklerini, eslerini ve mimiklerini ezberliyor. Yapımcıların özel olarak "dublörden çok oyuncu" aradıkları için seçtikleri Alexandre, aynı zamanda Orphan Black'in seçme sürecinde denemeye giren aktörlerle beraber okuma da yapıyor.
Felix karakterini oynayan Jordan Gavaris aslen Kanadalı. Fakat dizide karakteri Brixton aksanıyla oynuyor. Gavaris'in bu aksanı uygulamadaki başarısı için, Entertainment Weekly yazarı Dalton Ross "normal aksanının gerçek olmadığını düşünüyorum" demişti. Kendisi gerçekten İrlandalı olan Maria Doyle Kennedy (Mrs. S.) ise ilk masa okuması sırasında Gavaris'in gerçekten İngiliz olduğunu düşünmüş.
Dizide ehliyetler, para birimi, tabelalar gibi detaylardan çoğu karakterin yaşadığı şehrin Toronto olduğu anlaşılıyor; ama buna rağmen hiçbir zaman resmi olarak o şehre sesli bir biçimde Toronto denmiyor. Yapımcılar bunun sebebini "Kanadadayız deyip Amerikalıları, Amerikadayız deyip Kanadalıları uzaklaştırmak istemiyoruz" diyerek açıklıyorlar.
Cosima karakterinin ismi, bilim tarihçisi Cosima Herter'den geliyor. Herter dizinin yaratıcısı Graeme Manson'ın arkadaşı, ve dizinin de bilim danışmanı. Herter klonlama süreci konusunda yapım ekibinin yanlışlarını düzeltmek ve dizideki bilimin isabetli olduğundan emin olmakla mükellef.