Koala cái trưởng thành đủ để sinh sản vào tầm 2 đến 3 tuổi, còn con đực ở độ tuổi 3 đến 4. Nếu khỏe mạnh, một koala cái có thể đẻ một con mỗi năm trong vòng 12 năm. Chu kì mang thai là 35 ngày. Rất hiếm khi có sinh đôi. Con đực và cái thường giao hợp trong khoảng từ tháng 12 đến tháng 3, tương ứng với mùa hè tại Nam Bán Cầu.

Koala mới sinh không có lông, chưa mở mắt, chưa có tai và chỉ bé bằng hạt đậu. Koala khi lọt lòng mẹ trèo lên cái túi lộn ngược của mẹ nó (có thể đóng mở theo ý muốn của koala mẹ) và bám vào một trong hai núm vú của mẹ. Koala nhỏ ở trong túi của mẹ trong khoảng 6 tháng đầu tiên, chỉ bú sữa. Trong thời gian này, nó phát triển tai, mắt và lông. Sau đó koala nhỏ sẽ bắt đầu đi ra ngoài. Khoảng 30 tuần tuổi, nó bắt đầu ăn thức ăn sệt gọi là "pap" do koala mẹ tiết ra. Koala nhỏ tiếp tục ở với mẹ khoảng 6 tháng sau, trèo trên lưng mẹ, bú sữa và ăn lá cây. Sau 12 tháng ở với mẹ, koala cái tự đi kiếm ăn ở vùng xung quanh; trong khi koala đực tiếp tục ở với mẹ tới tận 2 đến 3 tuổi.