A csillaghalaknak magas szaporodási kapacitásuk van. Ezreket-milliókat termelnek tojásból, külső termékenyítést és szórásos ivartámadást használnak, és planktonikus larvákkal fejlődnek. Egyes fajok assexuális szaporodást is alkalmazzak töredékesedés útján. Az emlősökhöz és madarakhoz képest, akik kevés utódot nevelnek és sok gondoskodást nyújtanak, a csillaghalak óriási számú ivarcseppet bocsátanak ki közvetlen gondoskodás nélkül. Stratégiájuk hasonlít sok tengeri gerinctelen és hal fajtához, ami hozzájárul az ökológiai sikerükhöz.