بالرغم من أنه قد يبدو من بعيد وكأنه كائن رخوي لا مخ له وذو ذكاء محدود، إلا أن الأخطبوط لديه من القدرات العقلية المبهرة، ما جعلته يصنف كأذكى كائن في عالم البحار، كما أنه يستطيع التأقلم والتذكر بصورة مذهلة.ويقول موقع بوريد باندا الأميركي، إن الأخطبوط بإمكانه حل الأحجيات وتركيب أشكال البازل، كما أن بمقدوره تذكر التفاصيل الدقيقة مثل دوريات عمل الحراس عليه حال وجوده في مكان به حراسة، وهو يتمتع بالقدرة على التمويه والاختباء، ويستطيع أن يتأقلم في أي مكان مهما كان صغيرا، بسبب عدم امتلاكه لعظام في جسمه، وهو يميز بين الأكل الطازج ومنتهي الصلاحية، وبوسعه تذكر الأشكال والأشخاص.
ويملك الأخطبوط كذلك 3 قلوب و8 أذرع، كما أنه يتمتع بنظر ثاقب وقدرة على تمييز أنثى الأخطبوط الجميلة من رائحتها.