Les pieuvres ont des corps musclés qui sont généralement composés de huit bras, d'un bec et d'un manteau. La pieuvre utilise ses bras pour se déplacer dans l'eau, se défendre, chasser et s'accoupler. Les pieuvres mangent et chassent avec leur bec, et leurs manteaux abritent leurs organes internes.
À l'intérieur du manteau, la plupart des poulpes ont un cerveau, une glande digestive, des glandes salivaires, des gonades, un rein, un anus, une poche d'encre, un entonnoir et trois cœurs. Certaines espèces de poulpes ont des coquilles résiduelles à l'intérieur de leur manteau, bien que les poulpes n'aient généralement pas d'os ou de squelettes d'aucune sorte. Les pieuvres ont des yeux très similaires aux yeux humains et ont une excellente vision qui les aide à cibler et à chasser leurs proies. Les rangées de ventouses sur leurs bras musclés permettent aux poulpes de se déplacer facilement sur le fond de l'océan et de s'accrocher fermement à leur prochain repas. Si une pieuvre a besoin de se déplacer rapidement, elle peut aspirer de l'eau par son manteau, puis sceller le manteau et expulser l'eau avec force par son entonnoir. Cela propulse la pieuvre dans l'eau à des vitesses allant jusqu'à 25 miles par heure. Les pieuvres sont extraordinairement douées pour le camouflage car leur peau contient des cellules pigmentées appelées chromatophores, qui peuvent changer de couleur lorsque la pieuvre se contracte ou détend les muscles entourant chaque cellule.