Голова несет восемь длинных щупалец - "рук". У самцов одно щупальце видоизменено в совокупительный орган. "Руки" соединены между собой тонкой перепонкой и снабжены присосками. На всех восьми щупальцах взрослого осьминога их около 2000, каждая из которых обладает держащей силой около 100 г. На каждой "руке" расположено до 10 тыс. вкусовых рецепторов, определяющих съедобность или несъедобность предмета.
Глаза большие, с хрусталиком, похожим на человеческий.
Дышит осьминог жабрами, однако без ущерба здоровью, может непродолжительное время быть вне воды.
Головной мозг высокоразвитый, имеет зачаточную кору.
У осьминога три сердца: одно (главное) гонит голубую кровь по всему телу, а два других - жаберных - проталкивают кровь через жабры.
Осьминоги способны воспринимать звук, в том числе инфразвук.
Некоторые виды осьминогов ядовиты. Синекольчатые осьминоги (несколько видов из рода Hapalochlaena; англ. Blue-ringed octopus), обитающие у западных берегов Тихого океана, относятся к числу самых ядовитых животных мира.
3. Относительный характер приспособленности
Развитие органов для захвата, удержания, умерщвления добычи (щупальцы).
Маскирующая окраска.
Выделение парализующих ядов.
Выработка особых способов поведения (ожидание в засаде).