Les palourdes se reproduisent en libérant des gamètes, ou œufs et spermatozoïdes, dans l'eau. Les palourdes mâles et femelles n'ont pas de contact direct. Les palourdes sont incitées à se reproduire par les changements de température et de pH de l'eau. Chez la palourde palourde, le frai a généralement lieu pendant les marées mortes, qui sont le point le plus bas d'une marée haute.
Dans une palourde comme le palourde, les palourdes mâles sont les premières à libérer des gamètes dans l'eau. Les palourdes femelles libèrent alors des œufs qui sont fécondés par le sperme. Les palourdes comme la palourde géante sont hermaphrodites, ce qui signifie qu'elles produisent à la fois des œufs et du sperme. Ces palourdes ont encore besoin de diffuser des gamètes dans l'eau car elles ne peuvent pas s'autoféconder. Comme pour les autres palourdes, les palourdes géantes sont stimulées pour se reproduire par les actions des palourdes géantes à proximité.
Environ une demi-journée après la fécondation, les œufs se transforment en larves et commencent à se nourrir de plancton, comme les diatomées. Au fil des semaines, leurs organes, leurs pieds et leurs coquilles se développent. À un moment donné, ils s'attachent à une surface pour permettre à leurs coquilles de durcir ou de se calcifier. Cela ne se produit que lorsque l'eau est à une certaine température. Enfin, ils se détachent de la surface et commencent leur vie en tant que palourdes adultes. Les biologistes pensent que seulement 10 pour cent des larves de palourdes atteignent l'âge adulte.