A reprodução pode ser assexuada quando um indivíduo produz descendentes geneticamente idênticos, ou sexual quando o material genético de dois indivíduos é combinado para produzir descendentes geneticamente diversos. A reprodução assexuada em animais ocorre por meio de fissão, brotamento, fragmentação e partenogênese. A reprodução sexual pode envolver fertilização dentro do corpo ou no ambiente externo.
Os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário começam com a fertilização. O processo de fertilização é rigidamente controlado para garantir que apenas um espermatozóide se funda com um óvulo. Após a fertilização, o zigoto sofre clivagem para formar a blástula. A blástula, que em algumas espécies é uma bola oca de células, passa por um processo chamado gastrulação, durante o qual se formam as três camadas germinativas: o ectoderma, o mesoderma e o endoderma.
As estruturas reprodutivas que evoluíram nos animais terrestres permitem que machos e fêmeas se acasalem, fertilizem internamente e apoiem o crescimento e o desenvolvimento da prole. A gametogênese, a produção de espermatozóides (espermatogênese) e óvulos (oogênese), ocorre por meio do processo de meiose. Os ciclos reprodutivos masculino e feminino são controlados por hormônios liberados do hipotálamo e da hipófise anterior e hormônios dos tecidos e órgãos reprodutivos.