Основните характеристики на главоногите

Тялото е донякъде обтекаемо. Устата има папагалоподобно небце и зъбен език. Храносмилателната система включва също хранопровода, слюнчените жлези, стомаха, цекума, черния дроб и червата. С изключение на Nautilus и някои видове дълбоководни октоподи, близо до ануса има чревна торбичка (или торбичка с мастило), която отделя тъмна течност (мастилен канал).

Кръвоносната система е предимно затворена тръба, докато Nautilus е частично лакунарен и дихателният пигмент хемоцианин се разтваря в плазмата. В допълнение към сърцето има 2 хрилни сърца. Хрилете са подобни на пера и са окачени в мантиалната кухина. Мантията се свива ритмично, позволявайки на водата да тече през хрилете. Екскреторният орган е бъбрекът с 2 до 4 на брой. Сетивата са очи, обонятелни рога, балансьори и пипала.

Очите на Nautilus' нямат кристали и са отворено гнездо. Очите на подкласа Coleoptera са сложни и тяхната структура и функция са близки до тези на гръбначните животни. Централната нервна система е силно развита и основните ганглийни центрове са концентрирани в главата, образувайки истински мозък, обвит в хрущялния мозък (с изключение на Nautilus). Мозъчният център на някои калмари е разделен на различни центрове. Ганглионът на крака изпраща нерви и след това се разширява в карпалния ганглий и ганглия на крака, които инервират съответно китката и фунията. Мантията на някои каламари се инервира от двойки гигантски аксони (най-големите известни нервни влакна) на гърба.