Các loài động vật không xương sống khác nhau sinh sản theo những cách khác nhau, bao gồm thông qua quan hệ tình dục, phân chia vô tính vô tính hoặc giải phóng các giao tử sinh sản tự do. Một số loài động vật không xương sống là loài lưỡng tính, nghĩa là chúng có cả cơ quan sinh dục đực và cái, trong khi các loài khác thực sự thay đổi giới tính của chúng.
Có hàng triệu loài động vật không xương sống, có thể được tìm thấy trên cạn và dưới nước. Cả bạch tuộc và mực đều là những ví dụ về động vật không xương sống ở biển sử dụng quan hệ tình dục để sinh sản, trong khi nhiều loại động vật thân mềm khác sinh sản bằng cách đẻ một lượng lớn trứng và tinh trùng xuống nước.
Mặc dù động vật không xương sống lưỡng tính, chẳng hạn như giun tròn, mang cả hai cơ quan sinh dục, chúng vẫn cần một cá thể khác để sinh sản. Mặt khác, có nhiều động vật không xương sống vô tính thường sinh sản bằng cách tách đôi, dẫn đến tạo ra một bản sao giống hệt sinh vật ban đầu.
Động vật không xương sống được phân loại là bất kỳ loài động vật nào không có xương sống. Nhóm này được cho là chiếm khoảng 97% tổng số loài động vật trên hành tinh. Do số lượng lớn các loài phyla và các loài khác nhau, thuật ngữ "động vật không xương sống" không hữu ích lắm trong phân loại động vật. Trên thực tế, một số nhóm động vật không xương sống có nhiều điểm chung với động vật có xương sống hơn so với các nhóm động vật không xương sống khác.
