뱀장어는 담수에서 성장한 후 바다에서 성숙·산란 후 부화하는 강해성 어류이다. 지금까지 조사된 생태 연구결과는 가장 작은 10mm 내외의 치어가 대량 채집된 마리아나열도 서부 북위 15도, 동경 143도 부근의 심해(수심 200∼300m)가 산란장으로 추정되고 있다. 산란기는 6∼8월 사이이며 바다로 나가기 위해 가을에 하구에서 적응하면서 내림장어(silver eel)로 변한다.

성숙한 뱀장어 암컷은 700∼1300만개의 알을 가지고 있으며, 알의 크기는 1.0mm 내외로 수정 후 약 2일 만에 부화한다. 부화한 유생은 산란장인 서부 태평양의 깊은 바다를 떠나 북적도 해류와 쿠로시오해류를 따라 부유 생활을 하다가 우리나라 해역에는 부화 후 6개월∼1년 정도 되어 실뱀장어가 이듬해 2∼5월에 도달하는데 이때 몸은 실과 같이 가늘고 투명하고, 길이는 5∼7cm정도이다.

이때 우리나라에서는 실뱀장어라고 하며, 일본에서는 백자(シラス, 시라스), 유럽과 미국에서는 glass eel 이라고 부르고 있다.
민물장어 산란장 탐색의 역사는 바로 민물장어 유생인 댓잎 유생의 채집 역사와 같다. 20세기 초, 덴마크의 해양학자 요하네스 슈미트(1922) 박사가 북대서양 전 해역에 대한 플랑크톤 네트작업을 한 끝에 10mm 이하의 댓닢 유생을 살가소(Sargasso sea; 북위 20∼40도, 서경 30∼80도) 해역에서 채집하여 유럽장어(Anguilla anguilla)의 산란장을 밝혀낸 것은 유명한 화제이다. 태평양에서도 1930년대부터 뱀장어 산란장 조사를 실시하였으나 댓닢 유생은 장기간 채집되지 못하다가, 1991년 7월 일본 동경대학 해양연구소 조사선이 필리핀 해역에서 대규모 조사를 실시하여 10mm 전후의 댓닢 유생을 약 1,000마리 채집하였으며, 2006년 과학잡지 네이쳐(Nature)에 이들 연구 그룹이 발표한 방법에 따라 특수 플랑크톤 네트를 제작하여 부화 후 2∼3cm 정도의 초기 댓닢 유생(pre-leptochepalus)를 대량으로 채집하였다. 이러한 결과로 뱀장어의 산란장은 마리아나 해구 서쪽 해산(海山)의 사면(斜面)인 것으로 밝혀졌다.

알에서 부화한 댓닢 유생은 북적도해류와 쿠로시오해류를 따라 약 3,000km를 약1년간 이동하면서 성장해 연안에 이르러 투명한 실뱀장어로 변태된다.이 투명한 실뱀장어가 우리나라 연안에 나타나는 시기는 주로 2∼5월에 하천으로 올라오는데, 제주도 및 전라남도 해역에 출현 시기는 빠르고 경기도 해역에는 5월경에 도달한다.

담수에서 1∼2주일 자라면 몸에 검은 색소가 형성되고, 그 후 암수의 구별이 가능하며 5∼8년간 담수에서 자라 어미가 된다.
성숙한 뱀장어는 수온이 내려가는 시기에 강의 하류로 이동하고, 산란기가 되면 먹이도 먹지 않고 바다로 향하여 수심 200∼300m, 수온 20∼25℃, 염분 약 35psu되는 중층에서 산란한다고 알려져 있다.

여름철 담수에서 생활하는 뱀장어는 수온이 20∼30℃의 범위에서 활발하게 먹이를 먹고 자란다. 뱀장어는 야행성 어류이며, 식성은 동물성이다. 어릴 때는 동물 플랑크톤 등 작은 동물을 잡아먹고 자라지만, 성장함에 따라 큰 동물만을 먹게 된다. 수온이 내려가면 식욕이 줄어들어 10℃ 이하가 되면 거의 먹지 않고, 겨울철에는 진흙 속에 묻혀서 동면상태로 지낸다.