蚯蚓雌雄同體，雄性生殖器官在第10.第11節的後側，有兩對精巢囊，每一個囊內有精巢和精漏斗各一個，透過隔膜上的小孔與後一對的貯精囊相連；貯精囊兩對位於第11節和第12節內，精細胞在精巢中產生後，先進入貯精囊中發育，待成熟後再回到精巢囊，由精漏斗經輸精管排出。兩條輸精管，在13節後，兩兩平行，當行至第18節與前列腺的支管和主管相會合，由雄生殖孔排出，雄生殖孔在第18節腹面兩側。雌性生殖器官有葡萄狀的卵巢一對，附著在第12.第13節隔膜的後方，成熟的卵落入體腔，經第13節內一對卵漏斗，透過較短的輸卵管，至第14節會合，而由雌性生殖孔排出，雌生殖孔只有一個。另外，在第6至第9節內，有受精囊2或3對，為接受和儲存異體精子的場所，開口於6至9節間腹部節間溝兩側。　　蚯蚓雖說是雌雄同體，但由於性細胞成熟時期不同，故仍需異體受精。蚯蚓的雄性生殖細胞先成熟。成熟後兩條蚯蚓要進行交配，交配時，副性腺分泌粘液，使雙方的腹面相互粘著，頭端分向兩方。雄性生殖孔與異體受精囊孔相對，精液從各自的雄生殖孔排出，透過對方的受精囊孔進入受精囊內。交換精液後兩條蚯蚓各自分開。待卵成熟後環帶分泌粘稠物質，在環帶外凝固而成環狀粘液管（蚓繭），成熟的卵由雌生殖孔排至蚓繭中。當蚯蚓作波浪式後退運動時，蚓繭相應逐漸向前移動，當移至受精囊孔處精子逸出，在繭中受精。蚯蚓繼續後退，最後蚓繭離開身體，兩端封閉而留在土中。每個蚓繭有1～3個胚胎，2～3周內孵化。如環境不適宜，可延至翌年春季孵化。