在无脊椎动物里，体型最大的、游得最快的和头最大的都是头足类动物。远古头足类动物的壳是凸出的，现在缩小了很多。这种海洋动物的共同特点，是由一个管子（体管）连在一起的多室外壳，并且都生活在海洋中。除此以外，头足类动物可用身体和腕的移动，以及身体颜色的变化来互相沟通。它们的皮肤下有很多色素细胞，而色素的分量及分布则由满布于四周的肌肉细胞所控制，使头足动物身体的颜色可以在数秒间变化。
鹦鹉螺是现存最古老、最低等的头足类动物，头足类动物在古生代志留纪地层中的种类特别繁多，达3500余种，它们都有着不同形状的贝壳，但绝大多数种类都已经灭绝了，生存至今的只有鹦鹉螺、大脐鹦鹉螺和阔脐鹦鹉螺3种，所以人们称之为“活化石”。
章鱼也是头足类动物。它生活在海底或者藏在岩石的缝隙里，通过8只条腕（触角）爬行或者游泳，也可以借助于身体前方的漏斗喷水时的推动力在海底任意行动。此外，章鱼还是一种很聪明的动物。它能在为它专门设置的曲折迷宫里，迅速摸清路径，找到藏着的食物。有人做过试验，把大龙虾放在玻璃瓶中，瓶口用软木塞紧紧塞住。章鱼几经试探，就用触手拔出软木塞，享受新鲜的大龙虾肉。
章鱼
乌贼又叫墨鱼，是生活在远洋深海里的头足类动物。它的头部有一个漏斗，不仅是生殖、排泄和墨汁的出口，还是重要的运动器官。当它紧缩身体时，口袋状身体里的水就能从漏斗中急速喷出，借助反作用力迅速前进。由于漏斗平时总是指向前方，所以乌贼后退就是前进。除了这些，它还有一套释放烟幕的绝技。乌贼的体内有一个墨囊，其中的墨腺能够分泌墨汁。遇到危险，墨囊收缩，放出墨汁是它欺骗敌人，自己趁机溜之大吉的法宝。还有一些乌贼是动物里最会变色的，通过变色来伪装自己，或者吸引配偶，或者吓退竞争者。
鱿鱼与乌贼是亲戚。它的头部两侧有一对发达的眼睛，颈部很短，体内的两片腮是它的呼吸器官。鱿鱼是海洋里的顶级游泳健将，流线型的身体，一侧长有鳍，它通过拍打鳍可以向头部或者尾部的方向移动，还会喷出水来帮助自己更快速地移动。大多数鱿鱼生活在远海，有一些住在深海里。大王乌贼是最大的鱿鱼，体长可达21米，甚至更大。它的嘴部能够抓紧钢缆，加上强而有力的触须，很多海洋生物都难逃它的“魔掌”。有时，就连体型巨大的抹香鲸也不放过，但大多数的时候以抹香鲸的胜利而告终。