Ланцетники - роздільностатеві тварини. У популяції число чоловічих і жіночих особин однаково. У кожної тварини розвиваються або яєчники, або насінники. Гонади самців і самок зовні схожі - це кулясті опуклості, розподілені посегментно на стінці тіла, що примикає до атриальной порожнини. Статевих залоз (гонад) зазвичай 25--26 пар. Статевих проток немає, і дозрілі статеві клітини потрапляють в атріальную порожнину через розриви стінок гонад і стінок тіла; з потоком води через атріопор вони виводяться в зовнішнє середовище. У статевонезрілих ланцетників статевих органів немає.
Розмножуються ланцетники в весняний, літній або осінній час. Відразу ж після заходу сонця самки починають метати зрілі ікринки (яйця). Так як статевих проток немає, дозрілі статеві клітини виходять в атріальную порожнину через розірвані стінки гонад і стінки тіла, а вже звідти потрапляють у воду. Запліднення відбувається у воді, як і подальше індивідуальний розвиток ланцетників.
Через 4-5 днів після запліднення з ікри виходить личинка, що має дуже малі розміри, яка починає самостійно харчуватися. Деякий час личинка плаває за допомогою покривають тіло вій, потім опускається на дно, де розвивається з метаморфозом. Личинки, які досягли довжини в 3,5--5,2 мм, піднімаються вночі до верхніх шарів води, а днем опускаються на дно. Ланцетники перебувають в личинкової стадії близько трьох місяців. Чисельність личинок в ряді місць велика - до 300 особин на 1 кв. м дна.
Личинки ланцетників особливо цікаві, оскільки володіють деякими цікавими особливостями: іноді вони можуть вирости в так званих гігантських «амфіоксідов» (англ. Giant «amphioxides» form), а також мають право-лівої асиметрією (в той час як більшості тварин властива ліво- права асиметрія). Крім того, личинки ланцетників складають значну частину запасу зоопланктону Атлантичного океану і, відповідно, є важливим харчовим джерелом для морських тварин.
Пересування дводенних ембріонів здійснюється спіральними, ресничними плавальними рухами.
Ембріональний розвиток ланцетників використовується в багатьох підручниках і посібниках як приклад для опису ембріогенезу хордових, тому що являє собою спрощену схему розвитку всіх вищих хордових.
Ланцетник - хрестоматійний приклад «живого викопного», тобто мало змінився нащадка дуже древнього предка. Ланцетника називають «живою спрощеною схемою типового хордової тварини». Ланцетник став відомий науці з 2-ї половини 17 століття. Його виявив в Чорному морі зоолог П.С. Паллас. У 1-ій половині 19 століття було встановлено спорідненість ланцетники з хребетними, а пізніше російський вчений - зоолог А.О. Ковалевський, вивчивши зародковий розвиток ланцетника, переконливо довів його близькість до хребетних тварин. В даний час відомо близько 30 видів ланцетників.
У ланцетника (і інших видів підтипу безчерепних, Acrania) добре виражені всі типові ознаки типу хордових: хорда, центральна нервова система у вигляді трубки і глотка, пронизана зябровими щілинами. Але є і ряд особливість в будові внутрішніх систем.
Ознаки низької організації, що ріднять ланцетника з нижчими безхребетними:
-- головний мозок не диференційований, і навколо нього немає ніякого зачатка черепної коробки;
-- слабо розвинені органи чуття: є тільки нюхова ямка на передньому кінці тіла (орган нюху), непарна світлочутлива пігментна пляма на передній стінці нервової трубки і ряд невеликих пігментних плям уздовж нервової трубки, в її нижній частині (замість очей), які відчувають дотикові клітини в шкірі і ротових щупальцях;
-- зовнішній покрив шкіри складається з одного шару клето;
-- мскулатура у вигляді поздовжніх м'язових стрічок, розділених поперечними перегородками на 50-80 м'язових сегментів (міомеров, або міотомів) і розташованих по одній справа і зліва по боках тіла.
-- посегментно розташовані численні статеві залози (гонади) і видільні залози.
-- м'язового серця немає, і його роль виконує пульсуючий черевної посудину.
Ознаки прогресивної організації:
-- наявність реальній можливості хорди і типовою для хордових трубчастої нервової системи;
-- наявність замкнутої кровоносної системи.
З особливостями організації внутрішніх систем пов'язані і основні риси біології ланцетника: його відносно мала рухливість і пасивне харчування, коли тварина активно не розшукує і не схоплює видобуток, а задовольняється лише тією їжею, яка потрапляє в глотку при безперервної фільтрації води.
Ланцетники - найбільш примітивні (близькі до предковим формам) сучасні хордові. Поєднання в їх будові ознак справжніх хордових тварин з ознаками, характерними для інших типів (кільчасті черви, молюски), свідчать про те, що ці своєрідні істоти займають як би проміжне положення між безхребетними і хребетними. Вивчення будови ланцетника важливо для розуміння походження всіх хордових, в тому числі хребетних тварин.