В мае-начале июня самка откладывает единственное яйцо, с помощью клюва перекатывает его на лапы и накрывает сверху кожной складкой на нижней стороне брюха, которая называется наседной сумкой. Появление яйца сопровождается громкими криками родителей. Через несколько часов заботы о яйце берёт на себя самец, у которого также есть наседная сумка. Самка же, проголодав 45—50 дней, отправляется на кормёжку в море. Самцы же при любом ухудшении погоды собираются в плотные группы — около 10 птиц на 1 м², что помогает сохранить жизнь будущему потомству. Самки возвращаются с кормёжки и одновременно с этим из яиц появляются птенцы. Каждая самка находит своего супруга по голосу. Самцы, наголодавшись 3 месяца и потеряв 40 % массы тела, передают им яйца или уже вылупившихся птенцов и сами уходят на кормёжку. Если птенец вылупился раньше, чем вернулась из моря самка, то отец кормит его «молоком» — особым соком, который производит желудок и пищевод пингвина, а точнее эзофагиальная железа. В этом соке содержится гликолипопротеиновое вещество, имеющее около 28 % жира, белков около 60 %. На этой пище птенец может продержаться несколько дней. Самки около трёх недель кормят птенцов полупереваренной пищей, кашицей из криля и рыб, запасённой в путешествии по морю и тем же самым молоком. В возрасте пяти недель птенцы императорских пингвинов уже не помещаются в наседной сумке и уходят в так называемые «детские сады», где проводят время, плотно прижавшись друг к другу. Взрослые пингвины охраняют их от нападений хищников — буревестников и поморников. Родители же находят своего птенца среди сотен других и кормят только его. В этот период птенец может за один раз съесть до 6 кг рыбы. Период выкармливания птенца заканчивается в декабре — январе, в разгаре антарктического лета.