Для всіх організмів, які розмножуються статевим шляхом, характерне чергування ядерних фаз — диплоїдної та гаплоїдної. При статевому процесі відбувається подвоєння числа хромосом у ядрі зиготи. Щоб запобігти прогресуючому подвоєнню числа хромосом у ряді наступних поколінь, у результаті тривалої еволюції виробився протилежний процес — мейоз (редукційний поділ), внаслідок якого утворюються клітини з одинарним (гаплоїдним) набором хромосом в ядрі. Отже, запліднення дає початок диплоїдній фазі, мейоз — гаплоїдній. Ці два процеси тісно пов'язані між собою і фактично є частинами одного життєвого циклу. Організм, що утворився у результаті запліднення з диплоїдної зиготи (це диплоїдна ядерна фаза, або диплофаза), називається диплобіонтом. Організм, що утворився після мейозу і подальшого мітозу (це гаплоїдна ядерна фаза, або гаплофаза), називається гаплобіонтом.
Размножение семенами — основной признак, по которому голосеменные отличаются от растений, размножающихся спорами.
Голосеменные растения плода не образуют.
Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй.
На каждой чешуе женских шишек развиваются по два семязачатка, в которых находятся женские гаметы (яйцеклетки).
На чешуях мужских шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Созревшая пыльца высыпается, и её подхватывает ветер, который может переносить её на большие расстояния.
Если пыльца попадает на женские шишки, происходит опыление. После этого чешуи женских шишек смыкаются и склеиваются смолой.Внутри женских шишек пыльца прорастает в пыльцевую трубку, в которой образуются мужские гаметы — спермии.
голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую доставку неподвижных мужских гамет (спермиев) к яйцеклетке, — прогрессивный биологический шаг в эволюции растений, обусловленный жизнью в наземно-воздушной среде.
В семязачатках закрывшихся шишек происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка — семя.В результате полового размножения у голосеменных образуются семена, состоящие из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш будущего растения образуется внутри семени, находящегося на поверхности чешуй женской шишки.
Вегетативное размножение у голосеменных растений встречается очень редко.
Тип гамет, которые образует особь, гомозиготная по рецессивному гену: p