Le stelle marine o le stelle marine possono riprodursi sessualmente o asessualmente. Durante la riproduzione sessuale, il maschio e la femmina rilasciano spermatozoi e uova nell'ambiente, producendo embrioni fecondati a nuoto libero. Durante la riproduzione asessuata, una parte del braccio e del disco centrale si staccano dal genitore e si trasformano in una stella marina individuale.
Le larve microscopiche derivanti dalla riproduzione sessuale iniziano a crescere e, nel giro di alcuni mesi, sembrano stelle marine adulte. Gli embrioni nuotatori sono animali che alla fine si metamorfosano, si depositano sul pavimento di un'area oceanica e si trasformano in adulti. Alcune specie di stelle marine che abitano gli oceani polari si siedono sulle loro uova o usano cestini di cova specializzati. Le stelle marine possono rigenerare le loro membra alloggiando la maggior parte o tutti i loro organi vitali nelle loro braccia. Alcune specie di stelle marine non possono rigenerarsi senza il disco centrale intatto, ma alcune specie possono far crescere una nuova stella marina individuale da una sola porzione di un braccio mozzato. Il processo di rigenerazione può richiedere fino a un anno.
La più nota specie di stelle marine, la stella marina della corona di spine, ha decimato grandi popolazioni di coralli nella Grande Barriera Corallina. I primi tentativi di controllare la popolazione di stelle marine hanno fatto a pezzi le stelle del mare.