タガメ（田鼈、田亀、水爬虫）はコオイムシ科のタガメ亜科に分類される水生カメムシ類（水生昆虫）の総称。またはタガメ亜科のタガメ属 Kirkaldyia に分類され、日本など東アジアを中心に分布する種 Kirkaldyia deyrolli （旧学名：Lethocerus deyrolli） を指す和名である。本項目では主に後者について扱う。
カメムシおよび水生昆虫としては日本最大級で、日本の一般的な水生昆虫である。知名度の高さに加え学術的にも貴重な種だが、21世紀現在は絶滅が心配されている。2020年2月10日以降は絶滅のおそれのある野生動植物の種の保存に関する法律（種の保存法）に基づき特定第二種国内希少野生動植物種に指定され、販売目的の捕獲・売買が禁止されている。
名称 代替文=獲物をじっと待つタガメ|左|サムネイル|野生下、獲物をじっと待つタガメ（熊本県球磨郡） 標準和名は「タガメ」とされ、『日本産昆虫総目録Ⅰ』（1989）平嶋義宏 監修,九州大学農学部昆虫学教室・日本野生生物研究センター 編 (1989) 『日本産昆虫総目録Ⅰ』. 九州大学農学部昆虫学教室, 福岡. （国立国会図書館デジタルコレクション国立国会図書館内限定公開）、『日本昆虫目録 第4巻 準新翅類』（2016）林正美, 友国雅章, 吉澤和徳, 石川忠 共編 (2016) 『日本昆虫目録 第4巻準新翅類』. 櫂歌書房, 福岡. にはこの名前で掲載されている。名前の由来（語源）は「田にいる亀」もしくは「田にいるカメムシ」である。このほか「ミズガッパ」、「カッパムシ」、「ドンガメムシ」、「ドジョウトリムシ」、「シリヌキ」、「シリハサミ」、「ガタロ」などの異称がある。
江戸時代には胸の形が高野聖の被っていた編み笠に似ていたことから「高野聖」の異名で呼ばれる場合があった。
分類 タガメ亜科は従来 Lethocerus 属の1属のみに分類されており、同属は「タガメ属」の和名で呼称されていたほか、本種の学名も Lethocerus deyrollei とされていた。しかし本種は#近縁種の節で後述する世界のタガメたち（ナンベイオオタガメ・タイワンタガメなど）より比較的小型である一方、体に対し前脚が大きいため、かねてより外国産のタガメ類とは別属に分類する学説が提唱されていた。Montandon は1909年に本種を Lethocerus 属から分離して単独で Kirkaldyia 属に分類する学説を提唱したが、Lauck と Menke（1961年）はタガメ亜科の分類を改訂した際に「Kirkaldyia 属は Lethocerus 属のシノニムと見なした。しかし2006年に Pablo J. Perez Goodwyn はタガメ亜科の再分類にて Menke (1960) の再改訂を行って Kirkaldyia 属に再分類し、本種は従来の Lethocerus 属から分離され再び Kirkaldyia deyrolli として記録されることとなった。
ITISの登録データでは2020年時点で「L. deyrollei は K. deyrollei のシノニムである」と記載されているほか、中島・林ら (2020) では現在タガメが属する Kirkaldyia 属を「タガメ属」、タイワンタガメなどが属する Lethocerus 属を「タイワンタガメ属」と呼称している。
分布 日本では日本列島各地（北海道・本州・四国・九州・南西諸島）に分布するほか、淡路島（兵庫県）・隠岐諸島（島根県）・対馬（長崎県）でも記録がある。北海道では1929年（昭和4年）に樺戸（空知支庁月形町）で初採集されたが、その後は1979年（昭和54年）まで記録がなく、1981年（昭和56年）時点では北海道はタガメの分布域に含まれていなかった。内山りゅう (2007) は「（北海道では）近年になって記録が増加しているため、人為的な移入の可能性がある」と指摘している。
琉球列島では沖縄本島・石垣島・西表島から記録されていたほか、近年では1998年に与那国島からも発見されたが、沖縄県内では繁殖例が確認されていないため、飼育個体の遺失による可能性も指摘されている。なお2019年10月には沖縄本島（国頭郡本部町内）にて1994年以来25年ぶりにタガメが採取・確認されている『琉球新報』2019年10月12日朝刊市町村面25頁「タガメ 沖縄本島25年ぶり 本部で〇〇（一般人のため伏字）さん発見」【本部】（金城美佐子通信員）。
日本国外では台湾・朝鮮半島・中国 - インドシナまでの東南アジア・ロシア極東南部に分布する。
特徴 成虫の体長は48 - 65ミリメートル (mm)。メスの方が大型で、メスは体長60 mm以上の個体も少なくないが、オスは最大でも57 - 58 mm程度で、通常は体長55 mm以下の個体が多い。そのため基本的には「体長55 mm以下の個体はオス、60 mm以上はメス」とみなすことができるが、後述のように個体差があるほか、飼育個体の場合は雌雄とも野生個体よりやや小型（オスは50 mm弱・メスは60 mm弱）である場合が多い。 代替文=タガメのメス（左）とオス（右）、熊本県球磨郡。メスのほうがやや大きい|サムネイル|タガメのメス（左）とオス（右）、熊本県球磨郡。メスのほうがやや大きい 体色は灰褐色 - 褐色。前脚は鎌状で極めて太い捕獲脚になっており、前脚の先端には1本の爪があり、強靭な前脚の力・鋭い爪で捕獲された獲物はまず逃げられない。また遊泳脚になっている中脚・後脚は脛節・跗節に長毛が密生しており、特に脛節は偏平で幅広い。水中を泳ぐ際はこの4本の脚をオールのように動かして泳ぐ。跗節は各脚とも3節で扁平だが、第1節（根本）は痕跡的になっている。
口吻は短大で第2節（先端側）は特に短く、先端が鋭利な鞘状になっているほか、縁が鋸のようにギザギザになっているため一度突き刺すと抜けにくい。口吻の中には細い針状の「口針」という注射器・ストローのような器官が収納されている。複眼は三角形で眼間はやや幅広い三角形になっている。触角は頭部の複眼下に隠れており、通常はその形を外から見ることはできないため「獲物を捕獲する際には主に視覚に依存している」と考えられている。このことから飼育下ではピンセットなどを使用して死んだ魚・刺身の切り身などを代用食として与えることは可能だが、自然界では生きた獲物を捕食しているため、基本的には生きた餌が必要となる。
腹端には伸縮自在の短い呼吸管があり、成虫・幼虫とも水中に潜りながら呼吸する際には呼吸管を伸ばして水面上に突き出して呼吸する。
翅は発達し、不透明な白色で大きな後翅を持つ。前翅・後翅は飛行中に前翅裏側の縁にあるフック状の器官で連結されることで1枚の大きな翅のようになり、その翅で羽ばたくことで力強く飛翔することができる。また翅の裏には水をよく弾く毛が密に生えており、呼吸時には呼吸管を通じて取り込んだ空気を毛の中の隙間に取り入れ、腹部前方（翅の下）の気門から体内に取り入れる。オスは中脚付け根付近（後胸部）に大きな1対の臭腺を持ち、その臭腺からカルボン酸エステルの一種 trans-2-Hexenyl Acetate を主要成分とする芳香を分泌してメスを誘引するものと考えられている。 代替文=メスの腹部先端はやや黒ばんで凹み、オスはそれらの特徴が目立たない|サムネイル|メスの腹部先端はやや黒ばんで凹み、オスはそれらの特徴が目立たない（熊本県球磨郡）
雌雄の判別 タガメなど水生昆虫はカブトムシ・クワガタムシのように一目で雌雄を判別することは難しい。タガメの場合は概してオスよりメスの方が大型だが、幼虫期の栄養量により個体差が生じるため体の大きさだけでは確実な判別方法にはならない。
大きさだけで判別しきれない場合、腹部末端の中央にある舌状の器官「亜生殖板」の形状を確認して区別する。「亜生殖板」は交尾時・産卵時に展開して中から生殖器官が現れるが、メスの場合はその先端に小さな窪みがあるため、窪みがないオスと区別できる。ただしこの違いは生体では観察しにくいほか、何度も産卵したメスの場合は先が擦り切れたようになっており窪みがわかりづらい場合もある。なお繁殖期のメスは卵で腹部が膨らんでおり、卵の緑色が透けて腹部が緑色がかって見える場合があるほか、膨らんだ腹部の縁を指でこすると亜生殖板が開き、中から交尾器が現れる。
近縁種との区別 タイワンタガメと類似しているが、本種の方が一回り小型であるほか、複眼・前胸背の形状で区別できる。また同じコオイムシ科のコオイムシはタガメに比べはるかに小型で、タガメと異なり巻貝を食べることから体長に比してかなり長い口吻を持つ点・成虫になっても前脚の爪が2本ある点から区別できる。
生態 代替文=オタマジャクシを捕食するタガメの若齢幼虫（熊本県球磨郡）。手にとっても放さない|サムネイル|オタマジャクシを捕食するタガメの若齢幼虫（熊本県球磨郡）。手にとっても放さない 主に水田・水田脇の堀上など生物の生息密度が高く、水草が豊富な止水域に好んで生息する。池沼にも生息するが、タガメなど獲物を待ち伏せて捕食する水生昆虫にとっては水深が5 - 20 cm程度と浅い水域の方が適している。
丘陵地 - 低山地の水草が多いため池・水田の用水路などに多い。稀に流れの強い水域で確認される場合もあるが、本来は止水性の水生昆虫であるため、そのような水域には偶然流れ着いた場合が多い。 行動 タガメは魚類・ゲンゴロウ類などとは異なり水中を素早く泳ぐことはできず、水草・杭・流木などの足場に斜め下向きか逆向きの状態で掴まって静止していることが多い。自然下において人間が接近しても逃げ隠れはせず、広げていた前脚を縮めてそのままじっとしていることが多いが、刺激を与える（直接体に触れたり、足場となっている水草を動かしたりする）と慌てて逃げ出す。都築裕一・谷脇晃徳・猪田利夫 (2003) はこのタガメの生態を「枯葉のような体形・地味な色をしたタガメは下手に泳いで鳥類などの天敵から逃げ隠れるより、周囲に紛れてじっとしているほうが天敵に発見されにくいためだろう」と推測している。
夜行性で、昼間は体を半分ほど泥の中に潜らせてじっとしていることが多いが、夜間は体を水面に浮かせて獲物を待ち伏せたり、繁殖のために動き回っているため、昼より夜の方が観察しやすい。飼育下では繁殖期および羽化から数週間後の個体は夜間に水槽内を活発に遊泳したり、エアチューブを登ったりするほか、時には盛んに飛翔行動を取ろうとするが、これは繁殖期の交尾相手および新たな生息地・越冬場所を求めての行動と考えられる。そのため、常温で飼育している場合は6月前後、夜間活発に活動するようになれば繁殖の目安となる。
なお水生昆虫は陸生の昆虫が進化の過程で捕食・成長などのために再び水中への生活の場を移したものであるため、本種を含む多くの種は水生植物などが多く生えた水域・および水域と陸域が接する水際域に多く生息していることから、掴まるものがない水だけを入れた容器内で長時間放置すると休息できず衰弱死してしまう。
水温・気温 タガメ類は南方系（熱帯・亜熱帯由来）の昆虫であるが、飼育下における死亡率は冬季より気温が不安定な時期（春先・晩秋）や夏季の方が高い。水温が25 - 30℃に上昇する初夏・夏は餌を大量に食べる一方、水温が20℃以下に低下すると食欲が減退する。
活動期の適温は水温23℃ - 28℃程度で、メスの産卵頻度は水温が高いほど高くなるほか、幼虫の成長速度も水温が高いほど速くなるが、水温が30℃を超える夏場は水中の溶存酸素量が減少するため、飼育下では高水温状態が続くと水中でうまく呼吸できなくなることで死亡率が高くなる。また気温が30℃を大きく超えるような状態では卵の孵化率が低くなるほか、エアコンで湿度を低下させた室内では孵化率が50%以下まで低下する場合もある。
飛翔行動 タガメは6月中旬以降から飛翔するようになり、特に繁殖期には雌雄とも夜間に頻繁に飛行・移動するが、日中に飛翔した記録がないため「おそらく夜間にしか飛ばない」と考察されているほか、都築 (2003) は「タガメの飛翔行動は日没後から数時間の間に集中しているようで、22時以降に街灯に飛来した個体は見たことがない」と述べている。タガメは以下のような理由で飛翔し、一夜で3キロメートル (km) ほど移動するほか、前年夏に背番号を着けたタガメが翌年の夏に7 km先の小さな山を越えた隣町で捕獲された記録もある。 冬眠前後に陸地と水辺を往来する際 餌・繁殖相手を求め別の池・水田へ移動する際 タガメは繁殖期間中には頻繁に飛翔するが、その理由は後述（#天敵の節）のように同種間で激しく共食いすることから「同じ場所で繰り返し繁殖すると、新しい幼虫たちが先に生まれた幼虫たちに捕食されるリスクが高まるため」と考察されている。 稲刈りの準備で水田の水がなくなった際 タガメはカブトムシのように急に飛翔することはできず、草など足場に登って胸部を前後に動かす準備運動が必要となるほか、飛翔時を含めて日常的に甲羅干しを行う。飛翔前の甲羅干しはゲンゴロウなど水生甲虫類によくみられる習性だが、タガメ以外の水生カメムシ類では滅多に見られない。また、タガメは飛翔行動前以外にも頻繁に甲羅干しを行うほか、飼育下では捕獲した餌を持ったまま上陸して食べる光景も観察される。
タガメは強い正の走光性を持ち、タガメが多数生息する地域では野球場のナイター照明・パチンコ店・大型スーパーマーケットなど強い光源へ飛来することが多いが、体が大きいタガメにとって長距離飛行はかなり体への負担が大きく、着陸する際にはうまく着陸できず地面に落ちることが多い。地面へ落下した個体は再びすぐ飛翔しようとする個体もいるが、通常はすぐ飛翔・歩行移動せずその場でじっとしている。飛翔行動にも季節ごとに違いがあり、繁殖期に当たる7月下旬にはオスが比較的高い位置を飛行するのに対し、メスは腹に卵を抱えて体重が増しているため低空飛行することが多い。一方で10月初旬には雌雄とも軽快に高い位置を飛行し、外灯周辺を旋回して飛び去る個体が多い。なお7月末からは新成虫が灯火へ飛来するようになり、お盆以降は灯火へ飛来する個体の大半が新成虫となる。
降り立った先がグラウンドなどの場合はしばらくして再び飛翔して水辺へ戻る場合が多いが、水生昆虫であるタガメは陸上において体内水分の損失が大きく、夜通し人工照明の強い光で照らされるような場所へ誘引された個体はそこから飛翔できず、朝日を浴びて乾燥により死亡してしまう。また外灯へ飛翔した個体は体力的に衰弱していることが多く、明け方にカラスに捕食される個体もいるほか、パチンコ店駐車場・街灯・道路脇の自動販売機などへ飛来した個体は車に轢かれて死亡するものも少なくなく、これも個体数減少の一因となっている。 実際にタガメの生息地がごくわずかしか残っていない大韓民国（韓国）では最大の生息地付近で水田から遠く離れた住宅地の水銀灯へタガメが多数飛来しており、現地の研究者が「元の水辺に戻れないのではないか？」と懸念しているほか、市川・北添 (2009) も「周囲に安全な水辺が多くない場所では強すぎる照明がタガメの生存を脅かす可能性がある」と指摘している。 日本でも徳島県徳島市内（眉山・徳島駅前のバスターミナルなど）では1960年代ごろに水銀灯照明が設置されたところ、付近の生息地から大量のタガメが飛来して水銀灯周辺で死亡し、踏みつけられたタガメの死体が山のようになる現象が1 - 2年ほど続いたが、やがて付近のタガメ個体群が絶滅状態になったことで終息した。また、同県では山間部でも街路灯・学校校庭の照明装置がタガメの激減・絶滅の要因となった。 代替文=タガメに体液を吸われたドジョウ|サムネイル|タガメに体液を吸われたドジョウ
摂食活動 成虫・幼虫とも獲物を待ち伏せて襲い掛かり捕食する肉食性昆虫で、目の前で動いている捕獲可能なものならば何でも襲い掛かって捕食する。大食のタガメが生息するには大量の餌が必要で、タガメの存在はその地域の生物相が豊かであることの証となる。特にメスはオスに比べて体が大きく、産卵するためオス以上に多くの餌が必要となる。
かつてはドジョウ・フナなど淡水魚が水田におけるタガメの重要な餌となっており、1980年代ごろまでは日本各地の棚田でドジョウのいる水田が残っていたため、そのような水田ではタガメに食い殺されたドジョウの死体を多数目にすることができたが、ドジョウ・フナが水田から姿を消した近年ではカエル類がタガメにとって最も重要な餌となっている平井利明、「タガメ存続にとっての「ただの虫」保護の重要性」『日本生態学会大会講演要旨集』 2005年, ESJ 52巻, 第52回日本生態学会大会 大阪大会, セッションID:P1-182, p.442, , 日本生態学会。このほかカブトエビを捕食したり、小川の水草の中に潜んで川の小魚（カワムツなど）を捕食したりする場合もあるほか、ギンヤンマの幼虫など大型のヤゴ類を含めた水生昆虫も食べる。また自分の体長の倍以上ある獲物を捕らえることも珍しくなく、都築 (2003) は「『釣り上げられたニゴイ（30 cm級）の腹にタガメがしがみついていた』という話もある」と述べている。
これらのような無脊椎動物・魚類・両生類だけでなく、爬虫類のヘビ・カメを捕食した記録がある。陸生の肉食性昆虫には他の昆虫・クモ類を捕食するカマキリ・スズメバチなどがいるが、魚類・両生類・爬虫類といった脊椎動物を常食する昆虫は、タガメ類以外にはほとんど例がない。なお獲物が自身の体より大きかったり激しく暴れる場合には前脚のみならず中脚・後脚も含め6本脚でしがみついてから口吻を突き立てるが、この行動は成虫に比べ体が小さい幼虫（特に若齢幼虫）に多く、前脚先端の爪も若齢幼虫では強く湾曲し、成長に従って湾曲が弱くなる傾向にある。
獲物を捕食する際にはイネなどに留まり、獲物が通りかかるまで鎌状の前脚を広げて待ち構え、接近した獲物に大きな前脚で襲い掛かる。そして獲物を捕獲すると直後に針状の口吻を突き刺し、口吻内に収納された口針を伸ばして消化液を注入する。「獲物の血を吸う」という表現がなされる場合があるが、決して血液のみを吸っているわけではなく、吐き出した消化液で獲物の肉を溶かし、液状になった肉質を口吻から吸収して食べる（体外消化）。この消化液はタンパク質分解酵素を含み、肉質を溶かすだけでなく骨までボロボロにしてしまうほど強力なもので、大きなトノサマガエルでもタガメに捕まってから数分で動かなくなる。獲物を仕留めた後、タガメは時々口吻を刺す場所を換えながら1，2時間程度かけてカエル・魚を食べ尽くすが、餌食になった生物の死骸は小さなものでは溶けかかった骨・皮膚しか残らず、大型の獲物も溶かされた肉質が流れ出しそうなほど柔らかくなる。あまり小さな生き物には関心を示さず、1齢幼虫でも自分よりはるかに大きな小魚に集団で襲い掛かり捕食するほどだが、狭い飼育容器内で大きい魚類・カエル類を捕獲すると一撃で仕留められず、獲物が暴れ回った際に容器の壁・流木などに激突して前脚の爪・関節を痛める可能性があるため、飼育下では体長の半分ほどの大きさの生き餌を数多く（大型でもタガメの体長と同程度のもの）与えることが好ましい。
タガメを含め多くの水生昆虫は極端な飢餓状態でない限り陸上で捕食行動を取ることは少ないが、これは「捕食中の個体は無防備で鳥などの外敵に襲われやすいため」と考えられている。ただし成虫・幼虫とも大量の餌を食べた直後は溺れやすいため、獲物を持ったまま植物などへ登り空気中で食べ続ける場合がある。排泄時には多量の尿酸を含む液体の排泄物を多量に排出する。
繁殖 繁殖は5月下旬に始まり、通常は7月まで（一部は8月まで）続く。繁殖期間中にメス成虫は計2 - 4回繁殖行動を行い、タガメが昇り降りしても折れ曲がらないほど硬い茎を持つ植物をはじめ、以下のように様々な場所に産卵する。 水田 - イネだけでなく杭・棒・竹など人が水田に突き立てた物にも産卵する。 かつては種籾を水田（水苗代）で育ててから植え付けており、冬眠から覚めたばかりのタガメも水苗代で餌を食べつつ繁殖活動をしていたが、近年は田植え機で苗を植えるようになったため、タガメは冬眠から覚めて田植えまでひよせ・池で過ごすこととなった。水苗代で育ち手で植えられた苗は大きく、タガメが昇り降りしても折れ曲がらないほど強靭だったが、田植え機で植える現代の苗はそれと比べ小さく弱いため、タガメの昇り降り・卵の重みには耐えられず折れ曲がってしまう。そのためタガメにとっては不都合な苗であるが、田植えからしばらく経って成長したイネは好都合な産卵場所となる。 池 - 大気中の植物の表面へ産卵する。コウホネ・カンガレイ・マコモ・ハスなど様々な水生植物を利用する。 産卵場所はイネの場合、水面から約30 cmまでの高さである場合が多いが、池でマコモ・フトイに産み付けられた卵塊は水面から60 cm以上離れた場所にあることも珍しくない。水面から距離があると後述のようにオスが卵に水を与えるため昇降する際には不都合になるが、それにも拘らずあえて高い場所へ産卵する理由は「水没のリスクを考慮したため」と考えられている。また不安定だったり斜めに傾いたりしている棒は産卵場所として好まない。
繁殖期の成虫は日が暮れて周囲が薄暗くなると急に動き出し、時々植物などに留まってはオスもしくはメスが中脚を屈伸させて波を起こし、求愛行動を行う。この求愛行動を「ポンピング行動」と呼び、オスはメスに合図を送るため1秒間に2回のペースで数秒おきに波を送り続けるが、この行動を取る理由は「お互いに繁殖相手を探すのみならず、繁殖相手と獲物を識別するため」と考察されており、都築 (2003) の実験により「自然下においてオスは少なくとも半径25メートル (m) 以内のメスに信号を送ることができる」と推測されている。その波を感じた相手は波を送り返すが、これによりメスが近くにいることを知ったオスは産卵場所を決めると激しく中脚を屈伸させて合図を送り、オスが留まっている植物にメスが近づいてくる。同じ水域内（水田・池など）にメスがいる場合はポンピング行動だけでメスを呼び込むことができるが、そうでない場合オスは中脚付け根付近の臭腺から「バナナおよびパイナップルのような匂い」と形容される芳香を分泌してメスを誘引するものと考えられている。 なおこの匂いについてはかねてより「性フェロモン説」「道しるべフェロモン説」が提唱されていたほか、大庭(2018)の研究により「オスが卵塊を襲おうとするアリを撃退して卵塊を守るために発する」（＝化学的防御説）ことが確認されている。 また東南アジアに生息するタイワンタガメは生息地（タイ王国など）で食材として利用されているが、メスよりオスがより強い芳香を持つためより高値で取引される。 やがてオスがメスに重なり、オスが後脚でメスの体側をこすると雌が交尾器を突き出して交尾を開始する。雌雄は水面下で30 - 60分程度の長時間にわたる交尾を計1，2回行いつつ、何度か植物の茎などを登り、産卵場所を確認する。産卵場所を確認するとメスはそのまま水中に降りずオスを待ち、オスが水中から登ってきて数分間の短い交尾をしては水中に降りる行為を数回繰り返す。この行動により産卵場所として適切であることを確認するとメスは水中へ降りなくなり、産卵管（交尾器）から白い泡とともに最初の卵を植物の茎に産み付けるが、オスはその後も数分間隔でメスの下へ上ってきては交尾を繰り返し、口吻で給水する。メスはオスが水中へ降りている間に3 - 10個程度の卵を産み付ける行為を繰り返し、最終的に産卵される卵の数は80 - 100個に達する。
同じ相手と一晩に多数回交尾する動物はタガメを含めたコオイムシ科昆虫以外に確認されておらず、頻繁に交尾を繰り返す理由は「オスが自身の精子でメスの卵を受精させる確率を高くするため」とされているほか、「オスがメスの受精嚢内に残っている他のオスの精子を奥へ押し込み、自分の精子による受精率を高めるため」と考えられている。またメスが産卵時に分泌する泡は「卵を杭に固定する接着剤のような役目」を果たしていると推測されている。
産卵開始から約2時間ほどでメスは産卵を終えてその場を離れ、オスが卵の保護を開始する。繁殖準備が整った個体同士を人工的にペアリングした場合は遅くとも2，3日以内に交尾に至り、すぐに産卵するが、オスが未成熟だったりメスの腹部の卵が十分に成熟していない場合は産卵に至らない。
オスによる卵塊保護 150px|thumb|卵塊を保護するタガメのオス成虫 卵は長径4.4 mm・短径2.3 mmの大きさで、産卵直後は淡い緑がかった白色だが、次第に白黒の縞模様が出てくる。卵は成長に伴って重くなるほか、孵化が近づくと産卵直後に比べて長さも約1.5倍程度に膨張し、孵化直前には長さ7.5 mm・直径3.5 mm程度まで大きくなる。
タガメは卵の生育のために父親（オスの親成虫）による世話が必要不可欠となる。タガメに限らずコオイムシ科昆虫の卵は十分な酸素・水がないと生育できず、コオイムシ類の場合はオス成虫の背中に産み付けられた卵を水中の酸素濃度が高い場所へ持っていくことで水中の溶存酸素を取り込んで生育できるが、よりサイズが大きいタガメの卵は水中で必要な量の酸素を得ることができない。そのためタガメはコオイムシ類と異なり卵を空気中に産むこととなったが、水生昆虫として進化したタガメの卵は他の空気中に産卵する昆虫の卵と異なり、卵の表面に乾燥を防ぐワックス層が失われている。そのためタガメの卵は仮にオスが世話し続けないと乾燥死してしまうほか、水中でも溺死してしまう。乾燥状態で孵化率が低下するのは「孵化までの給水量が不足して成長できない卵が増えるため」「孵化時に乾燥して硬くなった卵塊から幼虫が脱出しきれないため」が主な理由である。
またメスが後述のように卵塊を破壊しにくる場合があるほか、卵塊はアリなどの捕食者に襲撃されやすいため、オスは卵が孵化するまで「卵への定期的な給水」「卵の生存を脅かす脅威（メス・捕食者）からの保護」を目的に卵を保護し続ける。
メスは産卵後にその場から飛び去るが、オスはそのまま卵のそばに留まり、外敵から卵を守るほか、空気中にある卵が乾燥しないよう孵化するまで卵に水を与えながら育てる。オスが単独で子育てをする昆虫は少なく、コオイムシなど体の一部に卵を付着させる種類を除くと10種類未満である。
オスの親成虫は卵塊が直射日光を浴びない日陰（植物の茂みなど）にある場合は水中に留まっている場合が多いが、卵塊に直射日光が当たる場合は炎天下でも数時間以上卵塊に覆いかぶさることで卵の乾燥を防ぐ。日が暮れるとオスは水中から上がり、卵を通り過ぎたところで向きを変えて卵塊に覆いかぶさり、体表に付着した水を卵につけるほか、自身が飲み込んできた水を吐き出して卵に水分を与える、この時、オス親は時々覆いかぶさる場所を変えて異なる卵に吐き出した水を与えしばらく覆いかぶさってから水中に戻り、一晩に4，5回 - 十数回にわたり卵への給水行動を繰り返す。
しかし孵化前に中干しなどで水田の水がなくなるとオスは卵の保護を放棄してしまい、放置された卵は乾燥死する。飼育下でも産卵後に卵塊をオス親から離して放置すると卵は乾燥死してしまうが、親から引き離してもスポイトなどを用いて1日に4，5回水をかけ続ければ無事に孵化させることができる。
産卵後のメスは再び盛んに餌を食べ、産卵から約10日前後で再び産卵が可能になる一方、オスは卵が孵化するまで次の繁殖行動を行わない。
孵化 150px|thumb|孵化直後の1齢幼虫 卵の中の胚はオス親から与えられた水を吸収して成長し、繁殖期初期には約2週間・梅雨明け後は約1週間ほどで孵化する。約30℃までは気温が高いほど孵化までの期間が短くなり、特に盛夏で気温が30℃を大きく超えるような状態では約5日程度で孵化するが、その場合は孵化率が低いことが多い。