Caracatițele feminine se reproduc prin fertilizarea mai întâi a ouălor lor cu sperma de la un bărbat și apoi prin depunerea și îngrijirea ouălor. Tocmai tinerii caracatițe trebuie să aibă grijă de ei înșiși. Ei trebuie să asigure alimente și să evite prădătorii pentru a crește, a se maturiza și, eventual, a se reproduce.
Mamele transferă sperma folosind un braț specializat numit hectocotylus. Bărbații multor specii introduc pur și simplu acest braț specializat în mantia femeii, dar, în unele specii, caracatița de sex masculin îi detașează de fapt brațul și o dă femeii. Femela poartă brațul cu ea până când este gata să depună ouă, moment în care transferă sperma din braț în ouă.
Odată fertilizat, ouăle au nevoie de până la 10 luni pentru a fi proiectate. În acest timp, femeia se ocupă de ouă cu sârguință. Ea nu numai că le protejează de prădători, ci și aerizează cuibul, aruncând ușor apă peste ele. Odată ce trapa tinerească, ele se pot ridica la suprafață pentru a trăi printre planctoni sau a călători până la fund pentru a crește și a se dezvolta. Octopuses nu trăiesc vieți foarte lungi; câțiva supraviețuiesc mai mult de cinci ani. Cele mai multe caracatițe masculice mor la scurt timp după împerechere.
