Los cefalópodos —pulpos, calamares, sepias y nautilus— constituyen el grupo más evolucionado del phylum Mollusca, además de ser el más carismático. Se trata de animales exclusivamente marinos. A partir del plan corporal general de los moluscos, los cefalópodos presentan una modificación notable: el alargamiento del eje dorso-ventral (movimiento conocido como flexión), que se vuelve más largo que el eje antero-posterior. Como resultado, la parte ventral del cuerpo se aproxima a la cabeza, y el pie queda situado cerca de esta, lo que da origen al nombre del grupo: "cabeza con pies”.
Este pie ventral, característico de los moluscos, se transforma en los cefalópodos en brazos y tentáculos que rodean la boca. Estas estructuras cumplen funciones clave: permiten la locomoción (especialmente en pulpos), la captura del alimento y la participación en la cópula. Del pie también deriva el sifón, otra estructura distintiva del grupo, por donde se expulsa el agua contenida en la cavidad paleal, generando así una eficiente propulsión a chorro.
Los cefalópodos se destacan por su elevado desarrollo neurológico: los ganglios nerviosos están fusionados formando un cerebro bien definido, protegido por una cápsula cartilaginosa.
Sus ojos presentan un gran desarrollo, y estos animales muestran una notable capacidad de camuflaje y comportamiento complejo.