Кукушкин лен развивается со сменой полового и бесполого поколений. Гаметофит кукушкина льна - раздельнополое растение. На верхушке мужских особей развиваются антеридии, окруженные красно-бурыми листьями, на верхушках женских особей - архегонии. Оплодотворение осуществляется подвижным двужгутиковыми сперматозоидами, которые во время дождя или при сильной росе, активно двигаясь в воде, проникают у яйцеклеткам и сливаются с ними. Из зиготы здесь же на верхушке женского гаметофита вырастает спорофит, имеющий вид коробочки на длинной ножке. Коробочка снаружи прикрыта колпачком - остатком архегония. Внутри коробочки - спорангий, после мейоза образуются споры. После созревания спор колпачок, а затем и крышечка отпадают и споры высыпаются через отверстия на верхушечке коробочки. Споры разносятся ветром и в благоприятных условиях из них вырастают стебли мха с листьями.  Коробочка на ножке называется спорогоном. В самой коробочке, покрытой крышечкой, образуется масса спор. Они мелкие, как пыль. При их образовании происходит редукционное деление, и споры  получают по одному набору хромосом (гаплоидные споры) . После их созревания колпачок сбрасывается, крышечка коробочки отскакивает, и споры высыпаются наружу. Споры попадают на почву и при влажной погоде прорастают