ปลาหมึกเป็นสัตว์ทะเล ประเภท เซฟาโลพอด (คลาส Cephalopoda, ไฟลัมมอลลัสกา ) มีแขนและหนวด 10 แขน (ในช่วงหนึ่งของชีวิต) มีกระดองรองอยู่ที่ปากดูด และไม่มีเปลือกภายในสำหรับปลาหมึกโดยเฉพาะ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่มใหญ่และหลากหลายนี้ประกอบด้วยอันดับทูทิดา (บางครั้งระบุว่าเป็นลำดับหรืออันดับย่อยของทูธอยเดีย) หรืออันดับโอกอปซิดาและไมออปซิดาในบางประเภท เช่นเดียวกับปลาหมึกทั่วไป ปลาหมึกมีลักษณะสมมาตรทวิภาคีหัวโด่งและดัดแปลงเท้าของหอยให้มีรูปร่างเป็นแขนหรือหนวดรอบปากซึ่งมีกรามคล้ายจะงอยปาก ปลาหมึกจัดอยู่ในประเภทย่อย Coleoidea ร่วมกับปลาหมึกปลาหมึกและเบเลไมต์ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว พวกมันแตกต่างจากปลาหมึกตรงที่หมึกมีแปดแขนและไม่มีหนวด ในขณะที่ปลาหมึกและปลาหมึก ในบางช่วงของวงจรชีวิต ของพวกมัน จะมีแปดแขนและสองหนวด (หนวดมักจะยาวกว่าแขนและมักจะมีตัวดูดเป็นส่วนปลายเท่านั้น) ตัวดูดของ ปลาหมึก ยังมีตะขอและ/หรือวงแหวนสำหรับตัวดูด ในขณะที่หมึกยักษ์จะมีตัวดูดที่เรียบง่ายโดยไม่มีกระดองรอง (O"Shea 2006) ปลาหมึกแตกต่างจากปลาหมึกที่มีลักษณะคล้ายปลาหมึกตรงที่ปลาหมึกมีเปลือกภายใน (กระดูกปลาหมึก) ที่หลัง ปลาหมึกบางสายพันธุ์สูญเสียหนวดในระยะหลังวัยอ่อน ดังนั้นตัวเต็มวัยจึงมีแขนเพียงแปดแขน (O"Shea 2006)