Selon les espèces, les anémones de mer se reproduisent sexuellement ou asexuée. Lors de la reproduction sexuée, les ovules et les spermatozoïdes sont libérés par la bouche. La reproduction asexuée se produit par fission longitudinale, fission binaire ou lacération de la pédale. Les anémones de mer n'ont pas une forme larvaire nageant librement, mais développent plutôt un œuf qui, une fois fécondé, devient d'abord une planula puis un polype sédentaire.
Chez les anémones de mer qui se reproduisent sexuellement, certaines espèces ont des sexes séparés tandis que d'autres sont des hermaphrodites protandriques, qui sont des mâles qui se transforment plus tard en femelles. Les anémones à reproduction sexuée se reproduisent souvent pendant l'été, coïncidant avec les températures chaudes de l'eau de surface. Les eaux chaudes font grossir les gonades des mâles sur leurs mésentères internes. Lorsque les gamètes arrivent à maturité, les mâles stimulent les femelles à libérer des œufs. L'œuf fécondé se développe en une planula, se dépose sur un objet et forme un polype, l'anémone nw.
Les anémones de mer qui se reproduisent de manière asexuée par fission longitudinale ou binaire se divisent en deux sur toute leur longueur pour former deux individus pleinement formés. Lorsque les anémones de mer se reproduisent par lacération de la pédale, des morceaux de leur disque de pédale, leur support central, se brisent, se déposent et se transforment en de nouvelles anémones. Parce que les anémones de mer sont pour la plupart sédentaires, les parents et la progéniture poussent les uns à côté des autres, formant des colonies qui vivent et se développent parfois pendant des décennies.