信天翁的平均年龄可达30岁，相比其他鸟类的寿命，算是寿命相当长的鸟类之一。但它们繁殖较晚。虽然3～4岁时生理上就具备了繁殖能力，但实际上它们在之后的数年里并不开始繁殖，有些甚至直到15岁才进行繁殖。

刚发育成熟后，幼鸟会在繁殖季节临近结束时出现在繁殖地，但时间很短；此后的相当一段时间里它们会花大部分的时间会寻找自己的另一半。

当一对配偶关系确立下来后，通常就会一直生活在一起，直到一方死亡。“离婚”只发生在数次繁殖失败后，并且代价很大，因为它们接下来几年内都不会繁殖，直至找到新的配偶。

事实上，对于漂泊信天翁来说，就算再找到新的伴侣也会永久性的降低它们的生殖成功率。

信天翁大部分都会群居营巢，甚至会有数以万计成双入对的信天翁群居在一起，绝对称得上是蔚为壮观。只有Phoebetria属的两个种类主要在悬崖的岩脊上单独营巢。

有几个种类的巢为一个堆，由泥土和植物性巢材筑成，非常大，成鸟爬上去都有困难。而热带的信天翁较少筑巢；加岛信天翁则根本不筑巢，它们将卵置于足部四处游荡。

一般到了繁殖期雄鸟会先来到群居地，等待雌鸟的到来。

信天翁的孵卵任务和鸵鸟一样由双方共同承担，不过信天翁一般是几天轮换一次。一般较小种类信天翁的孵化期约为65天，而皇信天翁约为79天。

对于刚孵化的雏鸟，亲鸟开始时主要是喂育，后来则主要是看护。在出生20天后，看护期结束，接下来成鸟只是定期回到陆地给雏鸟喂食。

黑脚信天翁的雏鸟白天常常会在离巢30米的周围寻找阴凉处踱步，但只要亲鸟带着食物一到，它们就立即冲回巢中享用父母的恩惠。

而信天翁的成鸟则需要花很长的时间用以来辨认自己的雏鸟，雏鸟将会从它们的父母那里得到未消化的食物和已消化了的猎物所产生的油。

有些种类的亲鸟如漂泊信天翁会在育雏期间，彼此轮流到遥远的捕食区域去觅食，短则1~3天，长则5天以上。而漂泊信天翁更是令人敬佩，雄鸟往往会比雌鸟飞到更远的南方去寻找食物，因此也就要面对更寒冷的海水和暴风雨更多的恶劣天气。

故漂泊信天翁的雄鸟的翼负载无一例外地具有比雌鸟更高。

一般黑眉信天翁和黄鼻信天翁的飞羽长齐需要大约120天，而漂泊信天翁大约278天。所以一般漂泊信天翁的留巢期是最长的，包括孵化期在内长达356天，也就意味着漂泊信天翁只能隔年繁殖，因为每次繁殖后都必然有一个换羽期。

事实上，已知的包括全部的”大信天翁”种类、灰背信天翁、乌信天翁和灰头信天翁等在内的至少有9个种类的信天翁是两年繁殖一次。

人们曾认为不繁殖的信天翁，会漫无目的的在海上飞行。然而，附于漂泊信天翁身上的现代传感器显示情况并非如此，而似乎是个体会朝海上的某个特定区域飞去，并在那里度过大部分时光。

它们一年只产一个卵，孵卵是双方分工合作的，在它们孵卵的75～82天里，雌鸟的任务就是孵卵，而雄鸟则负责在巢外做警卫。