描述
章魚本質上是一種軟體動物，沒有殼，但有八隻手臂和三顆心。在涉及頭足類動物的地方，海洋生物學家會小心區分「手臂」和「觸手」。如果無脊椎動物的結構在其整個長度上都有吸盤，則稱為臂；如果它的尖端只有吸盤，它被稱為觸手。按照這個標準，大多數章魚有八隻手臂，沒有觸手，而另外兩種頭足類動物，墨魚和魷魚，有八隻手臂和兩條觸手。
所有脊椎動物都有一顆心臟，但章魚配備了三顆心臟：一顆將血液泵入頭足類動物的身體（包括手臂），另外兩顆將血液泵入鰓，這些器官使章魚能夠通過收集氧氣在水下呼吸. 還有另一個關鍵區別：章魚血液的主要成分是含有銅原子的血藍蛋白，而不是含有鐵原子的血紅蛋白。這就是章魚血是藍色而不是紅色的原因。
除了鯨魚和鰭足類動物之外，章魚是唯一表現出原始的解決問題和模式識別能力的海洋動物。但無論這些頭足類動物擁有什麼樣的智力，它都與人類不同，可能更接近貓。章魚三分之二的神經元位於其手臂的長度上，而不是其大腦，並且沒有令人信服的證據表明這些無脊椎動物能夠與其他同類進行交流。儘管如此，有這麼多科幻小說（例如書籍和電影《降臨》）以章魚為原型的外星人是有原因的。
章魚皮膚被三種特殊的皮膚細胞覆蓋，這些細胞可以快速改變它們的顏色、反射率和不透明度，使這種無脊椎動物能夠輕鬆地與周圍環境融為一體。「色素細胞」負責產生紅色、橙色、黃色、棕色和黑色；「白細胞」模仿白色；和「虹膜細胞」是反光的，因此非常適合偽裝。多虧了這個細胞庫，一些章魚可以使自己與海藻無法區分。
有點像海底跑車，章魚有三個齒輪。如果不是特別著急，這種頭足類動物會用手臂懶洋洋地沿著海底行走。如果它感覺更緊急，它會通過彎曲手臂和身體來積極游泳。如果它真的很匆忙（比如說，因為它剛剛被一條飢餓的鯊魚發現），它會從體腔噴出一股水流，並儘可能快地縮小，經常會噴出一團迷失方向的墨水同時。
當受到捕食者的威脅時，大多數章魚會釋放出一層厚厚的黑色墨水，主要由黑色素（賦予人類皮膚和頭髮顏色的相同色素）組成。這種雲不僅僅是一個視覺「煙幕」，它可以讓章魚在不被注意的情況下逃脫；它還會干擾捕食者的嗅覺。 鯊魚可以從數百碼外嗅出小滴血，特別容易受到這種嗅覺攻擊。