Lignje imaju odvojene spolove koji su genetski određeni.

Ženski reproduktivni sustav se sastoji od jajnika, jajovoda, jajovodnih nidamentalnih žlijezda i akcesornih nidamentalnih žlijezda. Jajovodne žlijezde luče svijetlu prijanjajuću tvar, tzv. bjelanjak, pomoću kojeg se formira treća ovojnica jaja (prva je membrana, a druga horion), dok akcesorne nidamentalne žlijezde formiraju četvrtu ovojnicu, tvrdi vanjski pokrov jajašca. Sekret tih žlijezda je vrlo gust, jako ljepljiv i brzo se stvrdnjava u vodi, zbog čega su jajašaca znatno teža od vode.

Muški reproduktivni sustav se sastoji od testisa, sjemenovoda, spermatoforne žlijezde, prostate, spermatoforne vreće i penisa koji je jako kratak i seže do lijevka. Svi spolni organi su neparni i leže u lijevoj polovici plašta.

Osnovna uloga spermatofora je omogućavanje prijelaza spermija od mužjaka do ženke bez gubitaka. Naime, morska voda potiče njihovo kretanje i disanje, dok tekućina u kojoj su u spermatoforima uskladišteni to onemogućava čuvajući ih do trenutka oplodnje.

U vrijeme mrijesta mužjak ‘oblijeće’ ženku prilazeći joj koso odozdo dotičući je i obavijajući je kracima u blizini glave. Preko hektokotilusa (hectocotylus), modificiranog četvrtog kraka koji na vrhu nema prijanjaljki, a čijom se dužinom proteže kanal ispunjen spermatoforima, mužjak prenosi spermatofore u tijelo ženke koja ih prihvaća i skladišti u bukalnoj membrani ispod usta gdje čekaju prolaz jajašaca. Mada je predigra vrlo temperamentna i traje dosta dugo, sam trenutak oplodnje je zapravo jako kratak.

Spermiji liganja imaju veliku količinu glikogena u glavi, a mogu koristiti ugljikohidrate i izvana, zahvaljujući čemu mogu preživjeti i do tri i pol mjeseca nakon što ih mužjak preda ženki!

Spolnu zrelost lignje postižu s dosegnutih 10 – 16 centimetara dužine, s tim da mužjaci postaju spolno zreli nešto ranije jer rastu brže od ženki.

Iako se lignja pari tijekom cijele godine, najintenzivnije razdoblje mrijesta je krajem jeseni i početkom proljeća.

Polaganje jaja se najčešće odvija u paru kada mužjak prati ženku do mjesta na kojem će se položiti jaja čuvajući tako svoju oplodnju od drugih mužjaka.

Naravno, parenje se može dogoditi i ranije i tada ženka može položiti jaja i bez mužjaka, čak i nekoliko tjedana nakon parenja.

Isto tako potomstvo može biti rezultat parenja s više različitih mužjaka.

Zrela ženka polaže oko 6000 jajašaca koja nakon polaganja trajno napušta. Jaja u obliku želatinoznih kraćih cjevčica, koje zajedno čine resu vrpčaste forme, polaže na stabljike algi ili na tvrde predmete poput koralja i olupina na morskom dnu. Već nakon dvadesetak dana iz položenih se jaja izvaljuju malene lignje. Iako svoje prve dane života provode kao plankton, lignje na svom razvojnom putu nemaju larvalni stadij.