רביית דו-חיים משותפת יותר לזו של דגים מאשר ליונקים או אפילו לזוחלים. בעוד שכל בעלי החיים הללו מתרבים מינית (כלומר, המין מורכב מזכרים ונקבות והזדווגות כרוכה בהעברה של ביצים על ידי זרע), זוחלים ויונקים מתרבים באמצעות הפרייה פנימית (בתוך הנקבה) ואילו דו-חיים מתרגלים הַפרָיָה.
הזדווגות לדו-חיים חייבת להתרחש כמעט תמיד במים מתוקים. זה מורכב מהצטרפות הצפרדע הזכרית והנקבה, ובשלב זה הנקבה מטילה ביצים בזמן שהזכר משחרר זרע. הביצים המופרות נותרות כעת לבדן על ידי שני ההורים. הצעירים שבוקעים ישרדו בכוחות עצמם.
ביצי דו-חיים מוגנים על ידי חומר דמוי ג'לי לפני הבקיעה, בניגוד לקליפות קשות או קשות למחצה של זוחלים וציפורים.
למעט כמה מיני צפרדעים ביערות הגשם, דו-חיים אינם נבקעים להעתקים זעירים של הוריהם. במקום זאת, הם עוברים שלב של החיים כמו ראשנים, שהם דומים ויש להם זימים וסנפירים נושמים מים. בסופו של דבר תכונות אלה יישפכו ויוחלפו בריאות וברגליים נושמות אוויר כאשר ראש הראש מתפתח למבוגר צעיר.