Le stelle marine possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente. Esistono stelle marine sia maschili che femminili, sebbene siano esternamente indistinguibili l'una dall'altra. Si riproducono rilasciando uova e sperma nell'acqua. Lo sperma fertilizza le uova e le larve risultanti si depositano sul fondo dell'oceano per crescere.
Le stelle marine possono anche riprodursi asessualmente. Starfish può rigenerare un braccio se è perso. Possono anche rigenerare il loro intero corpo da un solo braccio se rimane una parte del disco centrale. Il disco centrale è simile al busto della stella marina in quanto è il luogo in cui si attaccano le braccia. Funziona sia come centro dell'attività che come bocca della stella marina.
Per aumentare la possibilità di riproduzione sessuale, le stelle di mare si riuniscono solitamente in gruppi durante il periodo di riproduzione. Possono anche comunicare la disponibilità di accoppiamento attraverso segnali chimici. Una volta che le uova si sono fecondate, crescono prima in bipinnaria, che ha solo la bocca, le fasce ciliari e l'ano. Le larve di Brachiolaria hanno più braccia e una fossa adesiva. A questo punto galleggiano attraverso l'acqua con il plancton, che mangiano per sopravvivere. Possono nuotare battendo le loro ciglia.
Le stelle polari e delle profondità marine spesso covano i loro piccoli, con le femmine che tengono le uova fecondate sulla loro superficie o nello stomaco del piloro. Le stelle marine in realtà non sono pesci in quanto non hanno scheletro, branchie o pinne. Scientificamente, sono descritti come stelle marine.