Os peixes ósseos têm uma variedade de estratégias reprodutivas, mas na maioria das espécies dois sexos separados liberam espermatozóides e óvulos na água, e a fertilização ocorre externamente. O cuidado dos pais é bastante raro, mas os cavalos-marinhos e alguns outras espécies cuidam de seus filhotes. Alguns peixes ósseos mudam de sexo dependendo das condições, enquanto outros fertilizam ovos internamente ou mesmo dão à luz crias vivas.
Os peixes ósseos são um grupo diversificado de animais, que não inclui tubarões e peixes sem mandíbula. Seu método de reprodução mais frequente é a desova, onde gametas não fertilizados são liberados na proximidade de peixes do sexo oposto para se encontrarem por acaso. Nessas espécies, a probabilidade de algum óvulo ou espermatozóide específico ser liberado ao atingir a idade adulta é baixa, de modo que o número de gametas produzidos costuma ser bastante alto. O peixe-lua do oceano, por exemplo, põe até 28 milhões de ovos por vez. As espécies que acasalam e dão à luz jovens, como os guppies, costumam ter apenas 25 filhotes por vez.
Os peixes têm muitas estratégias entre esses extremos. Alguns peixes têm fertilização interna e, em seguida, põem ovos. Outros mantêm ovos fertilizados, sustentados apenas por gemas, dentro até que eclodam. Alguns outros fornecem suporte nutricional direto para seus filhotes até que estejam prontos para nascer.