海燕海星的繁殖過程非常獨特，主要涉及以下階段：
體外受精：
雄性海星通過其腕上的睪丸釋放大量精子到水中。
雌性海星通過腕兩側的卵巢釋放成千上萬的卵子。
精子和卵子在水中相遇並完成受精，形成受精卵。
幼體發育：
受精卵經過卵裂，發育成囊胚，然後進入原腸胚期，此時可以開始自由游泳。
隨後，幼蟲表面會長滿輔助運動的纖毛，形成遍及全身的纖毛帶。
纖毛幼蟲進一步發育，形成像魷魚觸手般的腕，進入羽腕幼蟲階段。
羽腕幼蟲繼續發育，最前端長出三個成「品」字形排列的短腕，此時稱為短腕幼蟲。
變態發育：
短腕幼蟲沉入海底，依靠黏著細胞固定在海底，其對稱結構打破。
附著在海底的短腕幼蟲會「彎腰」90°，將擁有小海星雛形的那一側翻在上面，迎接最後的蛻變。
獨立生活：
小海星從短腕幼蟲中汲取營養，最終離開短腕幼蟲獨自生活，直到長成成年海星。
在營養充足的情況下，短腕幼蟲甚至會用出芽的方式進行無性生殖，產生多個小海星「分身」。
海燕海星的這種繁殖方式不僅展示了它們在自然界中的適應性和多樣性，也體現了它們獨特的生命策略。