能够利用复杂的多种细胞组合而成的器官，进行快速的色彩变换，这是许多拥有鲜艳色彩的乌贼、章鱼和墨鱼的主要特色。每一个色素细胞单位含有一个色素细胞，以及许多肌肉、神经、 神经胶细胞与神经鞘细胞。在色素细胞里面，色素的颗粒被包围在有弹性的囊中，称为细胞弹性囊（英语：""）。经由肌肉的控制，改变这些囊的形状或大小，使细胞的透明度或是反射能力改变，并造成色彩变化。这种机制与鱼类、两栖类和爬虫类有所不同，是透过囊的变形来改变色彩，而不是色素的传递和移动。章鱼能够以色彩结构的快速变化来控制色素细胞，使外表显现出复杂的