Половые железы, или гонады полихет, как уже указывалось, расположены в целотелии, оставаясь первоначально прикрытыми им. Как правило, их нет в передних метамерах.
В типичных случаях они следуют метамерно вдоль тела, в виде парных образований вплоть до пигидиума. В других случаях число гонад сокращается до нескольких пар (2—5). У седентарных форм гонады могут располагаться в торакальном отделе (грудном), или в брюшном (абдоминальном). Половые продукты всегда выпадают из гонад в целомическую полость.
Высвобождение половых элементов во внешнюю среду достигается у разных форм различными путями. Иногда через разрыв стенки тела; иногда путем отрыва всей задней части тела, содержащей половые продукты; наконец, сплошь и рядом половые элементы выводятся наружу через посредство половых протоков. Эти последние не являются, однако, чем-то особым в организации полихет; напротив, это специально модифицированные участки мета- или протонефридиев. На рисунке показан протонефридий с соленоцитами, причем рядом с комплексом протонефридий расположена трубка полового протока. Он открывается в полость сомита половой воронкой, переходящей в тело полового протока, по которому половые продукты и проникают в нефридиальный канал, а затем во внешнюю среду. Иногда половой проток и нефридий полностью обособляются друг от друга. Несомненно, что филогенетически образование специальных половых протоков — позднейшее явление.