龙虾进入繁殖期，在自然状态下，性成熟的小龙虾即开始雌雄配对。交配时，雄虾用螯足并住雌虾的螯足，用步足抱住雌虾，将雌虾翻转，侧卧。
龙虾卵巢发育持续时间较长，通常在交配以后，视水温不同，卵巢需继续发育一段时间，待成熟后产卵。从小龙虾头胸甲与腹部的连接处进行观察，根据卵巢的颜色判断性腺成熟程度，把卵巢发育分为苍白、黄色、橙色、棕色(茶色)和深棕色(豆沙色)等阶段。苍白色是未成熟幼虾的性腺，细小，需数月方可达到成熟。橙色是基本成熟的卵巢，交配后需3个月左右可以排卵。茶色和棕黑色是成熟的卵巢，是选育亲虾的理想类型，交配后不久即可产卵。小龙虾的性腺发育规律，卵细胞发育同步性较高，因此判定为一次性产卵类型动物。在养殖生产中，会观察到池塘中一年有几次产卵高峰的现象，一般在春季和秋季出现两次产卵高峰，可能是不同成熟度的虾产卵导致产卵时间不同步所致。
小龙虾的交配时间随着密度的多少和水温的高低而不同，交配的最低水温为18℃左右。小龙虾交配时间短的只有几分钟，长的则有1个多小时。1尾雄虾可先后与2尾及2尾以上的雌虾进行交配。在自然条件下，5-9月为交配季节，其中以6-8月为高峰期。小龙虾不是一交配后就产卵，而是交配后，短则一周，长则1个多月雌虾即可产卵。
一般情况下，亲虾交配后7-40天雌虾开始产卵。雌、雄虾产卵时，虾体弯曲，游泳足伸向前方，不停地扇动，以接住产出的粒，卵子随虾体的伸曲逐渐从雌虾生殖孔中产出，卵产出时与精液释放出的精子结合而使卵受精。产卵结束后尾扇弯至腹下，并展开游泳足抱住它，以防止卵粒散失，随后产出黑色胶汁，将受精卵附着在游泳足的刚毛上，黏附在雌虾的腹部，被形象地称为“抱卵”。
雌虾从第3对步足基部的生殖孔排卵，并随卵排出较多蛋清状胶质，将卵包裹，卵经过储精囊时，胶质状物质促使储精囊内的精夹释放出精子，使卵受精，最后胶质状物质包裹着受精卵到达雌虾的腹部，受精卵黏附在雌虾的腹足上。小龙虾的卵为圆球形，晶莹光亮，通过一个柄与游泳足相连。腹足不停地摆动以保证受精卵孵化时所必需的溶氧供应。
刚产出的卵呈橘红色，直径1.5-2.5毫米，随着胚胎发育的进展，受精卵逐渐呈现褐色，未受精的卵逐渐为混浊的白色，多在2-3天内就自行脱落。小龙虾雌虾产卵过程为10-30分钟，每次产卵200-700粒，最多一次可产卵1600多粒。雌虾产卵量与虾个体大小有关系，不同体长小龙虾抱卵量不同，全长7-8(厘米)平均250粒卵；全长8-9(厘米)平均370粒卵；全长9-10(厘米)平均480粒卵；全长10-11(厘米)平均615粒卵；全长11-12(厘米)平均730粒卵；全长12-13(厘米)平均820粒卵。
在人工放养的水族箱中，成熟的小龙虾只要是在水温合适的情况下都会交配，但产卵的虾较少且产卵时间较晚。在稻田或池塘状况下，雌雄亲虾交配之前，就开始掘洞筑穴，雌虾产卵和受精卵孵化过程多数在洞穴中完成。
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