Les étoiles de mer peuvent se reproduire de manière sexuée ou asexuée. Les étoiles de mer mâles et femelles existent, bien qu'elles ne puissent être distinguées extérieurement les unes des autres. Ils se reproduisent en libérant des œufs et du sperme dans l'eau. Le sperme féconde les ovules et les larves qui en résultent finissent par s'installer au fond de l'océan pour se développer.
Les étoiles de mer peuvent également se reproduire de manière asexuée. L'étoile de mer peut régénérer un bras s'il est perdu. Ils peuvent également régénérer tout leur corps à partir d'un seul bras s'il reste une partie du disque central. Le disque central s'apparente au torse de l'étoile de mer car c'est l'endroit où s'attachent les bras. Il sert de centre d'activités ainsi que de bouche d'étoile de mer.
Pour augmenter les chances de reproduction sexuée, les étoiles de mer se rassemblent généralement en groupes pendant la période de frai. Ils peuvent également communiquer la préparation à l'accouplement par le biais de signaux chimiques. Une fois que les œufs sont fécondés, ils se développent d'abord en bipinnaria, qui n'a que la bouche, les bandes ciliaires et l'anus. Les larves de Brachiolaria ont plus de bras et une fosse adhésive. À ce stade, ils flottent dans l'eau avec du plancton, qu'ils mangent pour survivre. Ils peuvent nager en battant leurs cils.
Les étoiles de mer polaires et des grands fonds couvent souvent leurs petits, les femelles tenant les œufs fécondés à leur surface ou dans l'estomac pylorique. Les étoiles de mer ne sont pas réellement des poissons car elles n'ont pas de squelette, de branchies ou de nageoires. Scientifiquement, ils sont décrits comme des étoiles de mer.
