La reproduction de l’onoclée sensible se fait principalement par spores. Les sores des frondes fertiles sont regroupés dans des petits sacs où ils sont conservés tout l'hiver.
Au printemps, les spores sont libérées. Le prothalle, ou embryon, prend forme quelques semaines plus tard, et de nouvelles frondes apparaissent après la germination.
Cette fougère peut également se multiplier de façon végétative, par rhizomes.