Die Fortpflanzungsstrukturen des Stammes der Nematoden sind zwar sehr vielfältig, doch gibt es viele Merkmale, die für den Stamm typisch sind. Männliche Fadenwürmer sind in der Regel kleiner als ihre weiblichen Artgenossen, und zu den grundlegenden männlichen Fortpflanzungsstrukturen gehören: ein Hoden, eine Samenblase und ein Samenleiter, der in eine Kloake mündet. In den meisten Fällen gibt es nur einen Hoden, bei einigen Arten sind jedoch zwei Hoden vorhanden, während bei anderen Arten ein Hoden reduziert ist. Dies ist in den Zeichnungen von H. Hirschmann in Plant Parasitic Nematodes, Bd. I, 1971, Academic Press, S. 52-53, dargestellt. Das Vorhandensein von einem oder zwei Kopulationsstacheln hilft bei der Dialisierung der Vulva und kann auch als Kanal für die Spermien dienen.Die Stacheln bestehen aus gehärteter Cuticula und enden in sensorischen Dendriten nahe der Spitze. Oft ist die Körperwand um die Kloake zu einer Abursa modifiziert, die dem männlichen Fadenwurm bei der Orientierung hilft und die beiden Fadenwürmer zusammenhält.
Spermatozoen sind amöboid und können viele verschiedene Modifikationen aufweisen. Einige Spermien haben eine runde bis eiförmige Gestalt, während andere eine Ähnlichkeit mit gegeißelten Spermien aufweisen. Verschiedene Arten von Spermatozoen kennzeichnen verschiedene taxonomische Gruppen von Fadenwürmern.
Zu den grundlegenden weiblichen Strukturen gehören: ein oder zwei Eierstöcke, Samenbehälter, Uteri, Ovijektoren und ein Vuvla. Der Eierstock produziert Oogonien, die sich später zu Eizellen entwickeln. In den Samenrezeptoren, die sich manchmal zu einer Spermathek entwickeln, werden die Spermien gespeichert, bis sie zur Befruchtung einer Eizelle benötigt werden. Die befruchtete Eizelle entwickelt sich dann in der Gebärmutter zu einer Eizelle. Die Gebärmutter endet oft in einem Eileiter. Der Ovijektor ist sehr muskulös und nutzt Körperbewegungen in Verbindung mit dem hohen inneren Körperdruck des Fadenwurms, um das Ei durch die Vagina auszustoßen. Alle Nematoden legen Eier. Syngamie, also Kreuzbefruchtung, ist bei den meisten Nematoden üblich. Es kommt auch Hermaphroditismus vor, wobei die Nematodegonaden zunächst Spermien produzieren und diese bis zur Eiproduktion speichern. Auch die Parthenogenese ist ein normales Fortpflanzungsverfahren bei Somenematoden.