Водоросли размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется в двух формах. К вегетативному относится деление слоевища на части без каких-либо преобразований в клетках: деление клеток надвое у одноклеточных, распадение колоний, фрагментация у многоклеточных. Более специализированная форма бесполого размножения — спорообразование, при котором в специальных органах или внутри вегетативных клеток возникают неподвижные споры или подвижные, снабженные жгутиками зооспоры. Те и другие образуются в больших количествах и, прорастая, дают новую водоросль. Половое размножение заключается в формировании специализированных половых клеток — мужских и женских гамет и их последующем слиянии с образованием зиготы. При половом размножении у разных видов водорослей гаметы бывают трех основных типов: половые клетки одинакового размера и формы (изогамия); неодинаковые по размерам и подвижности мужские и женские половые клетки (гетерогамия); крупная и неподвижная женская половая клетка и небольших размеров сперматозоид со жгутиками (оогамия). Мужские и женские гаметы могут развиваться на одном организме или на разных. После оплодотворения диплоидная зигота прорастает и образует новое слоевище. У гаплоидных видов первое деление зиготы редукционное. Все последующие клетки, возникающие в процессе роста, гаплоидны. Примером чередования поколений у водорослей может служить бурая водоросль ламинария. Гаметы и споры красных водорослей лишены жгутиков и неподвижны. Оплодотворение осуществляется при пассивном переносе мужских половых клеток к женскому половому органу. У бурых водорослей встречаются все формы размножения. Вегетативное размножение происходит при случайном отделении частей слоевища, только у некоторых видов для этого существуют специальные почки. Споровое размножение осуществляется путем образования гаплоидных спор, развивающихся в гаплоидные растения полового поколения — гаметофиты. Половой процесс представлен тремя формами: изогамной, гетерогамной и оогамной. Зигота прорастает в диплоидное растение — спорофит. Спорофит образует подвижные зооспоры. У ламинарий гаметофит существует недолго, в то время как спорофит — многолетний.