Bạch tuộc có thân hình vạm vỡ thường bao gồm tám cánh tay, một cái mỏ và một lớp áo. Bạch tuộc sử dụng cánh tay của mình để di chuyển trong nước, để tự vệ, săn mồi và giao phối. Bạch tuộc ăn và săn mồi bằng mỏ và lớp áo của chúng là nơi chứa các cơ quan nội tạng của chúng.
Bên trong lớp áo, hầu hết các loài bạch tuộc đều có não, tuyến tiêu hóa, tuyến nước bọt, tuyến sinh dục, thận, hậu môn, túi mực, phễu và ba trái tim. Một số loài bạch tuộc có vỏ tiền đình bên trong lớp áo của chúng, mặc dù bạch tuộc nói chung không có xương hoặc bộ xương của bất kỳ loại nào. Bạch tuộc có đôi mắt rất giống mắt người và tầm nhìn tuyệt vời giúp chúng nhắm mục tiêu và săn con mồi. Những hàng lông hút trên cánh tay vạm vỡ của chúng giúp bạch tuộc dễ dàng di chuyển khắp đáy đại dương và bám chặt vào bữa ăn tiếp theo. Nếu một con bạch tuộc cần di chuyển nhanh, nó có thể lấy nước qua lớp áo của nó, sau đó bịt kín lớp áo lại và đẩy nước ra ngoài một cách mạnh mẽ qua phễu của nó. Điều này đẩy bạch tuộc đi qua mặt nước với tốc độ lên đến 25 dặm một giờ. Bạch tuộc có khả năng ngụy trang cực kỳ giỏi vì da của chúng có chứa các tế bào sắc tố được gọi là tế bào sắc tố, có thể thay đổi màu sắc khi bạch tuộc co lại hoặc thư giãn các cơ xung quanh mỗi tế bào.