naaraskameleontit hedelmöitetään koiraasta hemipeniksen avulla, joka on kaksi putkimaista rakennelmaa sisältävä elin. Koiras kiertää naaraan, tarttuu sen kaulasta suuhunsa, kiinnittää sen selkään ja työntää peniksensä sen yhteissuoliaukkoon. Koko prosessi kestää noin 13 minuuttia.
Michiganin yliopiston eläintieteellisen museon mukaan naaraskameleontit parittelevat edelleen jopa 11 päivän ajan, mutta eivät koskaan parittele useammin kuin kerran päivässä saman uroksen kanssa. Suurin osa kameleonteista munii 22-34 päivää hedelmöityksen jälkeen ja hautaa ne viileään, kosteaan hiekkaan suojaan kilpailijoilta. Muutaman munan koko vaihtelee, mutta 35-85 munaa on kohtuullinen arvio. Kameleonttifirman mukaan lajista riippuen kameleonttipoikaset kuoriutuvat 180-390 vuorokautta. Kuoriutuminen kestää muutamasta päivästä useisiin kuukausiin riippuen vuodenaikojen ilmastomuutoksista, jotka tapahtuvat kyseisenä aikana.
San Diegon eläintarhan mukaan Jacksoninkameleontti on laji, joka synnyttää elävänä 18-30 poikasta. Syntymän jälkeen poikaset alkavat heti metsästää hyönteisiä sen sijaan, että ne saisivat ravintoa naaraalta. Tämän elävänä syntyneen sopeutumisen ansiosta Jacksonin kameleontit selviävät Tansanian ja Kenyonin kylmemmillä vuoristoalueilla.