Kałamarnica angażuje się w wewnętrzne zapłodnienie, ale zamiast używać penisa do przeniesienia plemników, samce umieszczają paczkę plemników, zwanych spermatoforem, w płaszczu kobiecym lub w jamie ciała; jednak poszczególne gatunki kalmarów wykazują zmiany w tym ogólnym modelu. Krótko po przeniesieniu plemników samica wydala zapłodnione jaja do wody.
Wiele męskich gatunków kalmarów posiada długie, wyspecjalizowane macki lub ramiona do przenoszenia spermatoforów. W wielu przypadkach macki te zrywają się z kobietą. Niektóre gatunki angażują się w skomplikowane rytuały zalotów, w których występuje "taniec godowy" i wspaniałe pokazy wizualne, w których kałamarnice zmieniają się gwałtownie. Samice niektórych gatunków łączą się tylko z jednym samcem, podczas gdy inne są polandryczne i łączą się z trzema różnymi mężczyznami w trzech różnych czasach. U niektórych gatunków największe samce są najbardziej popularnymi hodowcami, podczas gdy w innych samce nie są nawet tak duże jak samice.
Większość kalmarów jest półproduktów, co oznacza, że hodują tylko w jednym sezonie, zanim umrą. Podczas gdy niektóre gatunki żyją długo i są zdolne do rozmnażania w kolejnych sezonach, wiele gatunków kalmarów doświadcza bardzo wysokiej śmiertelności. To sprawia, że rzadko można żyć wystarczająco długo, aby wyhodować dwa razy.
