Les calmars respirent en aspirant de l'eau à travers leurs siphons dans leur manteau, les grandes enveloppes musculaires recouvrant leur corps, où elle passe sur leurs deux ensembles de filaments branchiaux, absorbant l'oxygène et libérant du dioxyde de carbone par diffusion. Le sang qui absorbe l'oxygène utilise un composé de cuivre, l'hémocyanine, plutôt que l'hémoglobine contenant du fer des mammifères. Le sang est pompé vers les branchies à partir de deux cœurs branchiaux et ailleurs par un troisième.
En raison de son sang à base de cuivre, le sang de calmar est bleu et non rouge. Ce sang est pompé par trois cœurs. Les deux cœurs branchiaux pompent le sang vers les branchies, tout comme le ventricule droit pompe le sang vers les poumons des mammifères. Le troisième cœur, le cœur systémique, aspire le sang oxygéné des branchies avec deux oreillettes et le pompe d'un seul ventricule vers le reste du corps.
La capacité des calmars à aspirer de l'eau dans leur manteau et à la forcer à nouveau n'est pas seulement utile pour la respiration. C'est aussi une méthode principale de propulsion. Les calmars pratiquent une méthode de mouvement connue sous le nom de jet, utilisant littéralement des jets d'eau pompés par leurs puissants manteaux pour se pousser à des vitesses considérables. Il existe même des calmars qui utilisent le jet pour sortir brièvement de l'eau et planer dans les airs pour éviter les prédateurs.
