Gwiazdy morskie mają wysoki potencjał rozrodczy. Składają od tysięcy do milionów jaj, stosują zewnątrzne zapłodnienie i rozchodzenie laichu, a larwy są planktoniczne. Niektóre gatunki rozmnażają się też bezpłciowo przez fragmentację. W porównaniu do ssaków i ptaków, które mają mało potomstwa i intensywną opiekę rodzicielską, gwiazdy morskie uwalniają ogromne liczby gamet bez bezpośredniej opieki. Ich strategia przypomina wiele bezkręgowców morskich i ryb, co sprzyja ich sukcesowi ekologicznemu.