从进化的角度来看，章鱼在无脊椎动物中是独一无二的。
他们的记忆系统有两个，除了有一个中枢大脑，而且他们还有一个能够独立行动的周围神经系统，这就可以让其轻松的利用它的八个触手感知周围环境。而且这种感知是毫无顾忌的，即便触手受到损伤也无所谓，因为他们可以像外星人一样再生受损的触腕。
章鱼还能像变色龙一样改变表皮的颜色和纹理进行伪装，逃避危险；野生章鱼可以投掷各种物质来作为自己的*器武**用以攻击、自保。
最不可思议的是，它们还会用科学家到目前为止都还没搞清楚的一种奇特的视觉语言与其他章鱼交流，章鱼还具备较强的学习能力，会模仿自己看见的事物，只要有一条章鱼率先学会某种事物，其他章鱼很快就会变得和他一样。
章鱼还表现出其他智力迹象：它们非常好奇，可以记住事情。他们也可以识别人，并且实际上比其他人更喜欢一些人。研究人员现在认为他们甚至会做梦。
作为无脊椎动物，其实它们与蛤蜊和蜗牛的关系更密切。尽管没壳，但是他们却进化出了发达的大脑、复杂的神经系统，其神经元与狗大脑中的神经元一样多，大约5亿个，是老鼠的7倍，所以能够做出各种各样的复杂行为，比如打开瓶塞取出里面的食物，轻松跳出人类为其设置的迷宫并得到食物。
当然如此神奇的生物还有很多的未知等待我们去了解，作为已经在地球上生活了约3亿年的生物，不知道他们还有没有机会进化成智慧生命吗？