Las estrellas de mar, o estrellas de mar, pueden reproducirse sexualmente o asexualmente. Durante la reproducción sexual, el macho y la hembra liberan espermatozoides y óvulos en el ambiente, lo que da como resultado embriones fertilizados que nadan libremente. Durante la reproducción asexual, una parte del brazo y el disco central se desprenden del padre y se convierten en una estrella de mar individual.
Las larvas microscópicas resultantes de la reproducción sexual comienzan a crecer y, dentro de varios meses, parecen estrellas de mar adultas. Los embriones nadadores son animales que finalmente se metamorfosean, se asientan en el suelo de una zona oceánica y se convierten en adultos. Algunas especies de estrellas de mar que habitan en los océanos polares se sientan en sus huevos o usan canastas especializadas. Las estrellas de mar pueden regenerar sus extremidades al albergar la mayoría o todos sus órganos vitales en sus brazos. Algunas especies de estrellas de mar no pueden regenerarse sin el disco central intacto, pero algunas especies pueden hacer crecer una nueva estrella de mar individual solo de una parte de un brazo cortado. El proceso de regeneración puede tardar hasta un año.
Las especies de estrellas de mar más conocidas, la estrella de mar corona de espinas, diezmaron grandes poblaciones de corales en la Gran Barrera de Coral. Los primeros intentos de controlar la población de estrellas de mar implicaron cortar las estrellas de mar en pedazos.