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Estrelas-do-mar se reproduzem tanto sexuada quanto assexuadamente. Durante a reprodução sexuada, gametas são liberados na água, onde ocorre fertilização. As larvas resultantes eventualmente se fixam e metamorfoseiam em juvenis.
Uma única estrela-do-mar pode produzir milhões de ovos, mas apenas uma pequena fração sobrevive à idade adulta. Algumas espécies liberam até 200 milhões de ovos em um evento, enquanto outras produzem apenas alguns milhares.
Algumas estrelas-do-mar podem dividir seus corpos por fissão, criando dois novos indivíduos, frequentemente após lesão ou estresse.
Taxas de sobrevivência dependem de espécie, predação, doenças e disponibilidade de alimento.