Glavonošci imaju izuzetno dobro razvijenu sposobnost regeneracije oštećenih i otrgnutih dijelova tijela. Sve rane na tijelu zarastaju ekstremno brzo, i to bez ožiljaka i bilo kakvih tragova, a izgubljeni krakovi, pa i tentakuli, također se iznenađujuće brzo i u potpunosti regeneriraju.

Rodovi octopus (hobotnice) i eledone (mušuni) nemaju ljušturu, dok je kod sipa i liganja ljuštura prisutna kao rudiment. Kod sipa je to sipovina, plutajuća vapnenačka tvorevina koja unatoč krhkosti znatno pridonosi cjelokupnoj čvrstoći tijela, a kod liganja proostrakum, prozirno pero koje se proteže duž tijela.

Neki glavonošci, poput hobotnica i mušuna, imaju sposobnost prilagođavanja boje tijela boji podloge. Ta se sposobnost zove homokromija, a ostvaruje se pomoću kromatofora, stanica u epidermi koje mogu mijenjati boju. Kod sipe su pored kromatofora prisutni i iridociti zahvaljujući kojima može zelenkasto svjetlucati.

Glavonošci imaju jedinstven i specifičan način obrane. Pored prilagodbe bojom, imaju i vrećicu s crnilom koju u slučaju potrebe prazne ištrcavanjem kroz lijevak. To crnilo, pored vizualnog efekta, na neke organizme može djelovati i omamljujuće.

Svi su glavonošci odvojenog spola, a spolni je dimorfizam izražen. Kod mužjaka je jedan od krakova preuzeo ulogu spolnog organa i naziva se hektokotilus (hectocotylus). Kod sipa i liganja je to četvrti lijevi, a kod oktopoda treći desni krak. Vrh toga kraka nema prijanjaljki, a njegovom dužinom se proteže kanal ispunjen spermatoforima.

Kod nekih vrsta parenje može potrajati i nekoliko sati, dok kod drugih traje tek nekoliko sekundi, zbog čega bi u nekim situacijama usporedba s glavonošcima možda bila primjerenija nego uobičajena lascivna usporedba sa zecom.

Kod jedrilca se tako, primjerice, hektokotilus odvaja od tijela mužjaka i ostaje u ženki, pa ga ona koristi, po vlastitoj procjeni, na njoj optimalan način.

Dubinski glavonožac Heteroteuthis dispar (Rüppell, 1844) je u kamuflaži izbacivanjem crnila od svih glavonožaca otišao najdalje. Njegovo je crnilo zapravo žuto i usto svijetli. Osim toga, kada ga izbaci, crnilo poprima oblik kugle s nitima što je za uzurpatora najčešće dovoljno zbunjujuće.

A najveći zabilježeni glavonožac pronađen je na Novom Zelandu. To je bio golemi lignjun (Architeuthis princeps, Verrill,1875), dug čak 22 metra. Pored impresivne dužine, ovo biće ima i najveći organ vida. Promjer njegovog oka prelazi 50 centimetara.

A najkraći odrasli glavonožac je Idiosepius Pygmaeus (Steenstrup, 1881) koji maksimalno može narasti do tek 10 milimetara dužine.