Son los Moluscos más especializados, cuyo cuerpo posee una simetría bilateral y cuyo pie está modificado para formar los tentáculos. Tienen una cabeza bien diferenciada, con ojos grandes (comparable al de los vertebrados) y boca con un pico córneo. Su embudo es musculoso y le permite arrojar agua a presión para moverse rápidamente.

Pueden tener una concha externa como los Ammonites (Subclase Ammonoidea), exclusivamente fósiles, o los Nautilus (Subclase Nautiloidea), una concha interna como los Belemnites (Subclase Coleoidea, Orden Belemnoidea, también solo fósiles) o los actuales calamares (Orden Teuthida) o las sepias (Orden Sepiida) o no tenerla, como los pulpos (Orden Octopoda).

Eran o son, exclusivamente marinos, buenos nadadores y hábiles depredadores, que capturan a sus presas con los tentáculos.