Bạch tuộc có 8 cánh tay (không phải xúc tu). Những cánh tay này là một kiểu buồng thủy tĩnh học cơ bắp. Không như đa số những động vật thân mềm khác, phần lớn loài bạch tuộc trong phân bộ Incirrina có những thân thể trọn vẹn mềm mà không có bộ xương trong. Chúng không có vỏ ở ngoài bảo vệ như ốc hay bất kỳ vết tích nào của vỏ hoặc xương bên trong, như mực biển hay mực ống. Một vật giống như mỏ vẹt là bộ phận cứng cáp duy nhất của bạch tuộc. Nó giúp loài bạch tuộc len qua những kẽ đá ngầm khi chạy trốn kẻ thù. Những con bạch tuộc trong phân bộ Cirrina có hai vây cá và một vỏ bên trong làm bớt đi khả năng chui vào những không gian nhỏ.
Bạch tuộc có vòng đời tương đối ngắn, có loài chỉ sống được 6 tháng. Loài bạch tuộc khổng lồ ở Bắc Thái Bình Dương có thể sống tới 5 năm trong điều kiện lý tưởng. Tuy nhiên, sinh sản là một trong những nguyên nhân gây ra sự ngắn ngủi của vòng đời: những con bach tuộc đực có thể chỉ sống được vài tháng sau khi kết bạn, và những con bạch tuộc cái chết không lâu sau khi ổ trứng nở.
Bạch tuộc có đến 3 trái tim. Hai trái tim bơm máu xuyên qua hai mang trong khi trái tim thứ ba bơm máu đi khắp thân thể. Máu bạch tuộc chứa đựng protein giàu haemocyanin chuyên chở ôxy. Ít hiệu quả hơn huyết cầu giàu sắt của nhóm động vật có xương sống, haemocyanin được hoà tan trong huyết tương thay vì trong những hồng cầu và tạo ra màu xanh cho máu. Bạch tuộc đưa nước vào các khoang rồi xuyên qua mang. Như những động vật thân mềm khác, bạch tuộc có những mang được chia ra và có những mạch máu quấn bên trong.

[sửa]Sinh sản

Khi giao cấu, bạch tuộc đực dùng một tua đưa những bào tinh vào trong người bạch tuộc cái. Tua giao cấu, thường là tua thứ ba bên phải, sẽ tách khỏi bạch tuộc đực trong thời gian giao cấu. Những con đực chết trong vòng vài tháng sau khi giao cấu. Những con cái có thể giữ tinh dịch trong người chúng cho đến khi trứng trưởng thành. Sau khi được thụ tinh, bạch tuộc cái đẻ khoảng 200.000 trứng (số lượng này tùy thuộc vào mỗi loại và mỗi cá nhân). Bạch tuộc mẹ chăm sóc trứng, bảo vệ chúng khỏi những loài thú ăn thịt và thổi nước qua trứng để cung cấp ôxy. Bạch tuộc mẹ không ăn trong suốt một tháng chăm sóc những quả trứng không nở. Trong khoảng thời gian trứng nở, bạch tuộc mẹ chết và những con bạch tuộc con còn là ấu trùng mất một thời gian trong đám sinh vật trôi nổi, chúng ăn cua bể và ấu trùng sao biển cho tới khi chúng đủ lớn và chìm xuống đáy đại dương. Ở một số nơi sâu hơn, bạch tuộc con không trải qua quá trình này. Đây là một khoảng thời gian nguy hiểm cho những con bạch tuộc con vì chúng có thể bị những sinh vật ăn động vật trôi nổi tấn công.
[sửa]Giác quan

Bạch tuộc có thị lực rất tốt. Đặc biệt là mắt bạch tuộc không cần dùng để phân biệt màu sắc dù chúng có khả năng đó. Gắn liền với não là hai cơ quan đặc biệt gọi là những túi thăng bằng, chúng giúp loài bạch tuộc định hướng thân thể nó lúc nào cũng nằm ngang.
Bạch tuộc cũng có một xúc giác tuyệt vời. Những giác hút của bạch tuộc có những thụ quan rất nhạy. Tuy nhiên, chúng có cảm giác bản thể rất yếu. Chúng không thể xác định vị trí thân thể hay các tua của mình. (Điều này không có nghĩa là chúng không có khả năng xử lý một lượng thông tin lớn; những tua của chúng còn nhạy hơn cả các chi của động vật có xương sống.) Tóm lại, bạch tuộc không sở hữu sự nhận thức cảm giác lập thể, có nghĩa là nó chỉ có thể cảm nhận được sự biến đổi của sự vật nhưng không thể tập hợp lại thành một hình thể hoàn chỉnh.
[sửa]Di chuyển

Bạch tuộc di chuyển bằng cách bò hoặc bơi. Nhưng cách di chuyển chính của chúng là bò, thỉnh thoảng mới bơi. Chúng chỉ di chuyển nhanh khi đói hoặc bị đe dọa, khi đó bạch tuộc lợi dụng sức đẩy của phản lực.[12] Lượng ôxy trong máu bạch tuộc chỉ khoảng 4% nên sức chịu đựng của chúng khá kém.
Bạch tuộc bò như đi trên những cái tua. Năm 2005, các nghiên cứu cho biết một số loài bạch tuộc có thể di chuyển bằng hai tua trong nước nhanh như di chuyển trên đám tảo biển.[13]
Chúng bơi bằng cách hút nước vào và đẩy ra tạo ra lực