I polpi femminili si riproducono dapprima concimando le loro uova con lo sperma di un maschio e poi depositando e prendendosi cura delle sue uova. I giovani polpi, tuttavia, devono prendersi cura di se stessi. Devono assicurare il cibo ed evitare i predatori per crescere, maturare e infine riprodursi.
I maschi trasferiscono lo sperma usando un braccio specializzato chiamato hectocotylus. I maschi di molte specie semplicemente inseriscono questo braccio specializzato nel mantello della femmina, ma in alcune specie il polpo maschio stacca effettivamente il suo braccio e lo dà alla femmina. La femmina porta il braccio con lei finché non è pronta a depositare le uova, momento in cui trasferisce lo sperma dal braccio alle uova.
Una volta fecondato, le uova impiegano fino a 10 mesi per schiudersi. Durante questo periodo, la femmina si prende cura diligentemente delle uova. Non solo le protegge dai predatori ma anche arieggia il nido soffiando delicatamente l'acqua su di loro. Una volta che il giovane si schiude, possono salire in superficie per vivere tra il plancton o viaggiare fino in fondo per crescere e svilupparsi. I polpi non vivono una vita molto lunga; pochi sopravvivono per più di cinque anni. La maggior parte dei polpi maschi muoiono poco dopo l'accoppiamento.
