Кукушкин лен — двудомное растение. Половое поколение – это мужские и женские растения. Мужские растения имеют на верхушке красноватые листочки, между которыми находятся мешочки — мужские органы размножения. В них развиваются двужгутиковые сперматозоиды. У женских растений все листья зеленые. Между листьями на верхушке побега расположено по одному колбовидному женскому органу размножения. В его расширенной части образуется яйцеклетка. В весеннее половодье или после дождя мужские мешочки вскрываются и сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам. После оплодотворения яйцеклетки образуется зигота, которая, не выходя из женского органа, начинает делиться и на верхушке женского растения развивается коробочка на длинной ножке. Внутри коробочки развивается множество одноклеточных спор. Коробочка – это бесполое поколение. В сухую погоду колпачок сбрасывается и споры рассеиваются. Попав в благоприятные условия, спора прорастает. Из нее развивается ветвящаяся нить, похожая на нитчатую водоросль — это предросток. На нем образуются почки, дающие начало новым мужским и женским растениям кукушкина льна.