Die Fortpflanzungsmethoden von Fischen sind vielfältig und komplex und der größte Unterschied liegt in der Befruchtungsmethode: innere Befruchtung versus äußere Befruchtung. Diese Fortpflanzungsstrategien wirken sich nicht nur auf das Überleben und die Fortpflanzung der Fische aus, sondern beeinflussen auch erheblich die Dynamik des Ökosystems.
Die Fortpflanzungsorgane von Fischen weisen eine erstaunliche Vielfalt auf. Männliche Fische haben typischerweise zwei Hoden ähnlicher Größe, ähnlich wie viele andere Wirbeltiere. Primitive Fische wie Haie neigen dazu, größere rechte Hoden zu haben. Ebenso eindrucksvoll sind die Eierstöcke von Fischen, die möglicherweise Millionen von Eiern enthalten. Bei Fischen ist die Eierproduktion nicht zwangsläufig von einer bestimmten Brutsaison abhängig, sondern erfolgt kontinuierlich. Darüber hinaus sind Fischeier im Allgemeinen geleeartig und verfügen nicht über eine harte Schale, die für eine externe Befruchtung im Wasser notwendig ist. Zum Fortpflanzungssystem von Fischen gehört sogar eine spezialisierte Struktur, wie beispielsweise der Fortpflanzungsapparat männlicher Fische, ein sogenanntes „Einklemmorgan“, das eine innere Befruchtung ermöglicht.Zu den Geschlechtsorganen der Fische gehören die Hoden und Eierstöcke, die meist paarweise vorhanden sind und teilweise oder vollständig verwachsen sein können.
Nach der Befruchtung kann die Entwicklung des Embryos je nach Fischart intern oder extern erfolgen. In manchen Fällen wechseln Fische zwischen den beiden Fortpflanzungsarten in unterschiedlichen Entwicklungsstadien willkürlich, was für sie ebenfalls eine ökologische Anpassungsstrategie darstellt.Beispiele für die innere Befruchtung sind bestimmte Haie und lebendgebärende Fische, die zur Paarung spezielle Organe verwenden, die sie im Laufe der Evolution entwickelt haben, wie etwa Bauchflossen.
Obwohl dies möglicherweise zu genetischer Einheitlichkeit führt, kann es unter bestimmten Umweltbedingungen einen Überlebensvorteil darstellen.Darüber hinaus zählen einige Fische (wie etwa der Schwarze Därmling) zu den freilebenden Hermaphroditen, d. h. sie sind Zwitter und können sich bei der Fortpflanzung selbst befruchten.