Varliagyvių reprodukcija turi daugiau panašumų su žuvimis nei žinduolių ar net roplių. Nors visi šie gyvūnai dauginasi lytiniu keliu (tai reiškia, kad rūšį sudaro vyrai ir moterys, o poravimuisi priklauso vaisius). spermos kiaušinėliai), ropliai ir žinduoliai dauginasi per vidinį apvaisinimą (patelės viduje), o varliagyviai tręšimas.
Varliagyvių poravimasis beveik visada turi vykti gėlame vandenyje. Jis susideda iš varlės patino ir patelės sujungimo, ir šiuo metu patelė deda kiaušinėlius, o patinas išleidžia spermą. Apvaisintus kiaušinėlius dabar abu tėvai palieka vieni. Jaunikliai, kurie išsirita, išgyvens patys.
Varliagyvių kiaušiniai prieš išsiritimą yra apsaugoti į želė panašią medžiagą, skirtingai nuo kietų ar pusiau kietų roplių ir paukščių lukštų.
Išskyrus kai kurias atogrąžų miškų varlių rūšis, varliagyviai nėra išperinti į mažas jų tėvų kopijas. Vietoj to, jie praeina gyvenimo etapą kaip buožgalviai, kurie yra panašūs į žuvis ir turi vandens kvėpavimo žiaunas ir pelekus. Šios savybės galiausiai bus išlietos ir pakeistos oru kvėpuojančiais plaučiais ir kojomis, kai buožgalvis išsivystys jaunas suaugęs žmogus.