ženské chameleony jsou inseminovány od samce pomocí hemipenis, což je orgán obsahující dvě tubulární struktury. Muž obíhá ženu, popadne ji za krk do úst, připojí ji zpět a vloží penis do jejího kloakálního otvoru. Celý proces trvá asi 13 minut.
podle Zoologického muzea University of Michigan se chameleony samice nadále páří až 11 dní, ale nikdy se nespojí více než jednou denně se stejným mužem. Většina chameleonů položí vejce 22 až 34 dní po inseminaci a pohřbí je v chladném, vlhkém písku pro ochranu před konkurencí. Spojka vajec se liší velikostí, ale 35 až 85 vajec je rozumný odhad. Podle společnosti Chameleon, v závislosti na druhu, se chameleonové děti líhnou mezi 180 a 390 dny. Proces líhnutí trvá několik dní až několik měsíců, v závislosti na sezónních změnách klimatu, ke kterým dochází během tohoto období.
podle Zoo v San Diegu je Jacksonův chameleon druh, který živě porodí 18 až 30 dětí. Po narození děti okamžitě začnou lovit hmyz, spíše než přijímat potravu od ženy. Tato adaptace živého narození umožňuje Jacksonovým chameleonům přežít v chladnějších horských oblastech v Tanzanii a Kenyonu.