原生動物是無性繁殖的，不需要交配或性細胞器官。對大多數自由生活的物種而言，無性繁殖通過二分裂過程實現，即每次繁殖都是由一個母細胞分裂為兩個完全相同的子細胞。包括寄生物種在內的鞭毛蟲都是縱向分裂的；而纖毛蟲的分裂通常則是橫向的，並且在細胞質分裂前其口部已經先分裂了；根足門、輻足門和粒網門的生物通常則沒有固定的分裂方式。有殼物種的分裂由於需要複製其骨骼結構，因此過程更加複雜。變形蟲的有殼物種――如沙殼蟲――將被分入子細胞的細胞質從母細胞外殼的小孔中擠出來，細胞質中預先形成的薄片就包裹在擠出的細胞質周圍，形成新的殼質；這樣就完成了整個分裂過程並形成兩個單獨的變形蟲。
大多數自由生活的物種一般都在有利於無性繁殖的環境中生存。有性繁殖通常隻是它們在不利環境中的一種手段而已，如當水生介質的枯竭導致普通細胞無法生存的時候。在變形蟲和鞭毛蟲中，隻有有限物種具有性繁殖的能力；有的物種在其進化史中可能從未行有性繁殖，而其他物種則可能已經喪失了交配能力。原生動物的有性繁殖既包括同配生殖（性細胞或配子相似），也包括更高級的異配生殖（性細胞或配子不同）。 有孔蟲是自由生活的物種中少見的同時具有無性和有性繁殖後代的物種，它們的每個生物體通過無性繁殖產生許多變形蟲狀的生物體，這些生物體能分泌出圍繞在其周圍的殼質。當它們發育成熟時，又將許多同樣的配子釋放到海洋中；這些配子彼此成對結合，分泌出殼質並發育成熟，又重複上述過程。
幾乎所有的纖毛蟲都能進行有性繁殖，這個過程稱為配對，但這種方式不能形成其數量的立即增加。配對有助於不同個體間遺傳物質的交換。
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