Todos os nematelmintos são unissexuados, ou seja, possuem sexos separados (machos e fêmeas distintos), sendo que em alguns há até um nítido dimorfismo sexual, com os machos menores do que as fêmeas.
A fecundação é interna. Os machos depositam seus gametas (espermatozóides) no poro genital das fêmeas, sendo que a saída dos espermatozóides se dá pela cloaca. Outra característica desses animais é a ausência de células ciliadas e os espermatozóides amebóides, que não possuem flagelos e se locomovem por meio de pseudópodes.
Após a fecundação, o zigoto desenvolve-se dentro de um ovo. Diversas espécies eliminam os ovos para o ambiente, onde ocorrem as primeiras divisões e o ovo se torna embrionado.
Fontes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nematoda
http://www.iesambi.org.br/apostilas2004/animmalia2m.html
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=mmed∂=A4551