판다는 4~8살이 되면서 성적으로 성숙해지며, 20살까지는 번식할 수 있다. 번식기는 암컷의 발정기인 3월에서 5월까지이나 1년에 한 번, 이틀에서 사흘정도 지속된다. 짝짓기 시간은 30초에서 5분정도이고, 임신 기간은 95 ~ 160일이다.

야생에서는 쌍둥이가 태어난다면, 어미가 더 강한 새끼를 선택하기 때문에, 선택 받지 못 한 새끼는 죽게 된다. 이것은, 어미는 체내에 지방을 축적하지 않기 때문에, 두 마리 모두에게 젖을 물릴 수 없기 때문인 것으로 생각된다.

갓 태어난 새끼는 분홍색이고, 앞을 볼 수 없으며, 이빨은 없다. 몸무게는 90 ~ 130 g으로 대략 어미의 1/800이다. 어미의 품에서 하루에 30분간 6 ~ 14회 젖을 먹는다. 어미는 하루에 3 ~ 4시간동안 먹이를 구하기 위해 거처를 비울 때가 있는데, 이 때, 새끼는 무방비 상태이다. 태어난 지 1 ~ 2주가 지나면, 피부는 회색빛으로 서서히 변하며, 마침내 완전히 검게 된다. 간혹, 가죽이 분홍빛을 띠는 경우가 있는데, 이는 어미의 침과 새끼의 가죽 사이에서 일어나는 화학 작용 때문이다. 태어난지 한 달이 지나면, 몸의 무늬가 완성된다. 가죽은 나이를 먹으면서 매우 부드럽고 굵어진다. 75 ~ 80일이 지나면 기기 시작하고, 어미와 놀기도 한다. 반 년이 지나면, 조금이지만 대나무를 먹을 수 있게 된다. 새끼 판다는 일 년에 45 kg씩 붙으며, 태어난 후 18 ~ 24개월까지 어미 곁에서 지낸다.

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