As estrelas-do-mar podem se reproduzir sexualmente ou assexuadamente. As estrelas-do-mar machos e fêmeas existem, embora sejam externamente indistinguíveis uma da outra. Eles se reproduzem liberando óvulos e espermatozóides na água. O esperma fertiliza os óvulos e as larvas resultantes eventualmente se estabelecem no fundo do oceano para crescer.
Starfish também pode se reproduzir assexuadamente. Starfish pode regenerar um braço se ele for perdido. Eles também podem regenerar todo o corpo a partir de apenas um braço, se uma parte do disco central permanecer. O disco central é semelhante ao torso da estrela do mar, pois é o local onde os braços se fixam. Ele funciona como o centro de atividades, bem como a boca da estrela do mar.
Para aumentar a chance de reprodução sexuada, estrelas do mar geralmente se reúnem em grupos durante a época de desova. Eles também podem comunicar a prontidão para o acasalamento por meio de sinais químicos. Depois que os óvulos são fertilizados, eles crescem primeiro em bipinários, que tem apenas a boca, as faixas ciliares e o ânus. As larvas de Brachiolaria têm mais braços e um caroço adesivo. Nesse estágio, eles flutuam na água com plâncton, que comem para sobreviver. Eles podem nadar batendo nos cílios.
Estrelas-do-mar polares e profundas costumam chocar seus filhotes, com as fêmeas segurando os ovos fertilizados em sua superfície ou no estômago pilórico. Na verdade, estrelas do mar não são peixes, pois não têm esqueleto, guelras ou barbatanas. Cientificamente, eles são descritos como estrelas do mar.