现存种类则多是内壳或无壳。鳃为羽状，一对或二对，心耳和肾的数目和鳃一致。口腔具有角质喙和齿舌。神经系统集中，感官发达。循环系统为闭管式。直接发育（无需变态）。
神经系统与行为.头足类的神经系统发达，由中枢神经系统，周围神经系统和交感神经系统组成，结构复杂。头足纲被认为是最聪明的无嵴椎动物，因为牠们有高度发展的知觉和较大的脑。牠们的脑比腹足纲和双壳纲都来的大。除了鹦鹉螺之外，头足纲的表皮拥有一种特殊的色素细胞（chromatophore），使他们能够经由变色来进行沟通和伪装。有研究