Bien qu'il respire par des branchies, le poulpe n'est pas un poisson mais un mollusque marin céphalopode. De plus, contrairement à un poisson, le poulpe est un invertébré, ce qui signifie qu'il n'a pas de colonne vertébrale. Il a aussi trois cœurs.
La pieuvre est considérée comme un mollusque car elle a un manteau qui contient les organes qu'elle utilise pour la respiration et l'excrétion et a une langue râpeuse, ou radula. La pieuvre partage également les caractéristiques de son système nerveux avec d'autres mollusques. Il n'a pas d'os et la partie la plus dure de son corps est son bec.
La pieuvre est aussi un céphalopode car sa grosse tête se confond avec ses bras.