Pada reproduksi tumbuhan lumut terjadi metagenesis yaitu pergiliran keturunan secara teratur antara generasi sporofit (2n) dan generasi gametofit (n). Generasi sporofit menghasilkan spora, sedangkan generasi gametofit menghasilkan gamet jantan dan gamet betina. Gametofit merupakan generasi yang dominan dalam siklus hidup tumbuhan lumut. Metagenesis pada tumbuhan lumut digambarkan pada skema berikut.
Metagenesis lumut dalam bentuk bagan sebagai berikut.
Penjelasan:
Metagenesis diawali dengan berkecambahnya spora yang sangat kecil (haploid) menjadi protalium (protonema). Protonema ada yang tumbuh menjadi besar dan ada yang tidak tumbuh. Di dalam protonema terdapat kuncup yang tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan lumut ( tumbuhan gametofit).
Pada tumbuhan lumut (gametofit) dibentuk gametangium, yaitu sel kelamin jantan (spermatozoid) dan sel kelamin betina (ovum). Sel kelamin jantan ini dihasilkan oleh anteridium dan sel kelamin betina dihasilkan oleh arkegonium. Peleburan spermatozoid dan ovum akan menghasilkan zigot yang terus berkembang menjadi embrio yang diploid. Embrio kemudian akan tumbuh menjadi suatu badan yang bulat dengan tangkai pendek atau panjang yang disebut sporogonium (tumbuhan sporofit).
Dalam bagian yang bulat tersebut dibentuk spora sehingga sering disebut dengan kapsul spora yang identik dengan sporogonium. Spora akan terkumpul dalam kotak spora (sporangium). Jika spora jatuh di tempat yang lembap dan sesuai dengan tempat tumbuhnya, spora akan tumbuh menjadi protonema dan protonema akan tumbuh menjadi tumbuhan lumut dan begitu seterusnya.
Reproduksi generatif dilakukan melalui perkawinan antara gamet jantan dan gamet betina. Reproduksi vegetatif dilakukan dengan dua cara berikut.
a. Membentuk spora haploid (n) yang bersifat homospora.
b. Membentuk pundi kuncup (gemma cup).
