民間有很多關於章魚的不可思議的故事。但在科學領域，科學家對章魚的興趣有增無減。
記憶系統有兩套
章魚又稱「八爪魚」，是軟體動物門、頭足綱、八腕目動物的通稱。世界上有200多種章魚，它們的體形變化很大。最小的章魚只有5釐米長，較大的章魚有5.4米長，手腕跨度超過9米。事實上，沒有人知道章魚到底能長多大。1957年，一隻直徑9.6米、體重272公斤的巨型章魚擱淺在加拿大海灘上。
和所有軟體動物一樣，章魚是柔軟無骨的，但在其軀幹後部的表皮中仍有退化的貝殼。它有一個囊狀的身體，頭部和身體之間有一個模糊的邊界，巨大的複眼和8個可伸縮的手腕。每個手腕有兩排肉質吸盤。
章魚是一種敏感的動物。它有兩個記憶系統：一個是大腦記憶系統，另一個直接與吸盤相連。它的神經系統是無脊椎動物中最複雜和最先進的，包括中樞神經和周圍神經。在腦神經節內可分為聽神經、嗅神經和視神經。
更令人驚訝的是章魚有三顆心。一種是普通心臟，每分鐘跳動30到36次，向身體各個部位輸送血液。另外兩個被稱為鰓心，它允許血液通過鰓交換氣體。它的血也是不尋常的，淺藍色。當充滿氧氣時，它變成深藍色。
與人相似的眼睛
章魚的眼睛非常發達，這是章魚與人類唯一的相似之處，甚至它們在「眼神」上也很相似，這不禁讓科學家們大吃一驚。海洋中沒有動物的眼睛像章魚一樣敏感。在章魚眼睛的視網膜上，每平方毫米大約有63000個光接收錐（人眼為400000個）。
就其結構而言，章魚的眼睛與人類的眼睛差別不大。它的眼睛不僅大，而且結構複雜，角膜在前面，鞏膜在周圍，晶狀體發達。然而，章魚的眼角膜並沒有連成一片，中心有一個寬孔。此外，人眼通過改變鏡頭的曲率來調節不同距離物體的焦距，而章魚則通過遠離和靠近視網膜來調節視覺，就像轉動相機鏡頭一樣。
章魚的其他感官也非常敏感。它們的皮膚表面有觸覺細胞、感光細胞、嗅覺細胞和味覺細胞。科學家們進行了以下實驗：在章魚旁邊滴一滴水，這是從養鰻魚的水箱裡取出來的，鰻魚是章魚最兇惡的敵人。章魚立刻表現出非常害怕的表情，把他的身體變成紅色，很快就跑掉了。那麼，用什麼樣的感覺來識別敵人呢？是味覺，還是嗅覺？事實上，對於章魚來說，兩種感官之間的差別並不大，也許根本沒有區別。章魚的味覺器官可以分辨酸甜、鹹年和苦味。除了舌和唇，在腕手的內部表面也有分布。此外，章魚還能用手腕和手準確分辨麝香氣味和芳香物質。
章魚是否能聽到聲音呢?從外部看，章魚並沒有耳朵，但在其頭骨內有兩個鈣質結晶囊，這便是兼有聽覺作用的平衡泡。聲波振動了鈣質結晶，再傳到平衡泡敏感的囊壁上，章魚就此聽到了聲音。鈣質結晶體還可幫助章魚判斷它所處的空間位置。
善於玩弄色彩
章魚是軟體動物中技術高超的「變色龍」。它可以隨時改變皮膚的顏色，使其與周圍環境協調一致。原來，它的皮膚下隱藏著許多色素細胞，其中含有不同顏色的液體，就像「水彩顏料缸」。每一個色素細胞都被大量非常薄的橈骨肌束所包圍，稱為擴張器。當擴張器收縮時，色素細胞伸長，色素麵積增大。當擴張器恢復時，色素細胞恢復到原來的形狀。擴張器可以處於緊張狀態幾個小時，保持皮膚在所需的顏色。
眼睛是一個直接的指揮器官，它可以調整膚色以匹配周圍的背景。眼睛獲得的視覺印象通過複雜的生理通道進入神經中樞，神經中樞向色素細胞發出相應的信號，使一些色素細胞膨脹和收縮，從而使它們能被部署成最合適的偽裝顏色。
章魚的色素細胞包括黑色、棕色、紅棕色、橙色和黃色，其中最大的黑色素細胞位於表皮附近，最小的是黃色色素細胞。
這幾種顏色的組合，當然不能調配成章魚所具有的形形色色的顏色以及散發出的金屬光澤。這其中又有什麼奧秘呢？
結果發現章魚的皮膚中有一些具有特殊性質的彩虹細胞。它們位於色素細胞層之下，有大量的亮段，構成一個完整的稜鏡和反射鏡系統，折射和反射光，並將光分成彩色光譜。因此，章魚動物配色和偽裝的本領遠遠勝過蜥蜴類中著名的「變色龍」——避役。
當生命危在旦夕時，章魚會千方百計不斷變換顏色，恫嚇對方。有時而全身佝僂，腕手彎彎曲曲；時而身體充氣鼓脹起來，以示自己非常龐大。有時他會睜大眼睛站起來準備攻擊恐嚇對方。如果這些都不足以嚇唬對方，當他們黔驢技窮時，就會噴出一股墨水流而消失。
出色的「建築家」
章魚是一個優秀的「建築師」。它能用手腕熟練地移動石頭。它經常能拖動5倍、10倍甚至20倍重量的大石頭。對於章魚來說，石頭不僅是它們的建築材料，也是抵禦外敵的「盾牌」。
章魚會自己「蓋房子」。他們收集巖石，蛤蜊殼和螃蟹殼，把它們堆起來。從堆頂處向下挖出一個像「火山口」似的深坑。頂部還要用大石塊蓋起來，章魚便在裡面安家落戶。如果章魚採取行動，他總是提前拿一塊石頭，像盾牌一樣擋在他面前。在受驚的一瞬間，就迅速將「盾牌」移向有危險的那一面。當它步步退卻時，則用石頭「盾牌」斷後。
在章魚棲息的地方，常有「章魚城」出現，這些由石頭築成的「章魚之家」鱗次櫛比，頗為壯觀。潛水員就曾觀察到一些稀奇古怪的建築物。典型的壁壘式城堡，帶有半米長扁平石塊的頂蓋，高出海底20釐米左右。後面由小石塊和碎磚作墊腳，裡面有一深20釐米的坑。在屋簷的前面有一小圍牆，是用各種能找到的廢料，如螃蟹甲殼、牡蠣殼、瓦片、石塊，甚至海膽等堆成。
章魚收集建築材料，自己蓋房子，甚至能把石板稍稍抬起，然後墊上材料。這些複雜的活動過程說明了章魚的大腦有多發達。
奇特的繁育過程
章魚的繁殖過程也很奇怪。章魚是雌雄異體的動物。男性和女性的區別在於「腕」。公章魚的八隻腕中有一隻略短，而且特化成了交接器，稱為交接腕，是公章魚的生殖器官。
儘管章魚對敵人兇殘殘暴，但他對自己的孩子愛撫體貼，甚至願意精疲力竭而死。古希臘哲學家亞里斯多德發現，雌性章魚可能是世界上最具獻身精神和自我犧牲精神的母親。它一生只生育一次。當它產卵的時候，它把一串串水晶蛋和像葡萄珠一樣豐滿的「蛋」連在一根「繩子」上，掛在自己挑選的洞穴裡。在4-8周的孵化期內，雌性章魚寸步不離，全心全意地照顧未來的孩子，不吃不睡，不僅需要趕走捕食者，還經常用吸盤溫柔地撫摸和翻動卵，保持卵的清潔，並不斷擺動觸角，保持洞中的水不時更新流動，讓未出生的小章魚獲得足夠的氧氣。直到小章魚從蛋殼裡孵化出來，這位「慈母」才放心，唯恐自己心愛的孩子被其他海洋動物欺侮，仍然不肯進食，腕手也仍然毫無意義地搖擺著，護衛著那些剩下的空卵殼，直至精疲力竭而死去，盡完了自己一生的職責。
能兩足行走
最近，科學家們驚奇地發現，印度洋海底有兩種章魚，它們可以用兩隻觸手在海床上行走，並用另外六隻觸手偽裝，同時避開捕食者，「雙足」的行走速度遠遠快於用八隻手腕和腳行走的速度。這是科學家們首次發現可以用兩條腿行走的水下生物。
面對危險，條紋章魚會將8個「爪子」中的6個向上彎曲，摺疊起來，使之看起來像椰子殼，而剩下的兩個「爪子」則會站在海底，像可以移動的小椰子一樣悄悄地向後移動。姿勢很滑稽。另一隻章魚長滿了棘刺，大小有如核桃。走的時候，它高高舉起兩條觸鬚，另外四條也抬起了，和剩下的兩條一起快速向後走，看起來像是「一群踮著腳尖的海藻」。科學家認為兩種走路方式是一種逃避的方式。六條不用於行走的觸鬚起到偽裝的作用，以躲避捕食者的攻擊。
此外，這一發現還對傳統的動物行走理論提出了挑戰。傳統理論認為，動物必須具有骨骼和骨骼肌，通過肌肉拉動堅硬的骨骼才能行走。但是章魚是沒有骨骼和骨骼肌的，它的腕足也沒有關節，但它卻做到了這一點。而它的模仿成椰子或海藻的偽裝「功力」的確需要一定的「智力」。
科學家還對章魚的行為和腦的生理進行了較為完善的實驗，根據實驗結果認為章魚是所有無脊椎動物和某些脊椎動物(如魚類)中智力最高的。它們能識別幾何圖形，區分小方塊、大方塊和三角形，同樣大小的黑白圈，十字與正方塊，菱形與三角形等等。它們這方面的能力甚至並不亞於象和狗。
章魚的神經系統比較發達，天性好奇，樂於學習，記憶力很好。令人驚訝的是，形狀古怪的章魚卻有如此好的「腦子」然而，章魚最大的不幸是壽命不足3-5年。短暫的生命限制了章魚獲取知識的機會，也破壞了章魚進一步學習的「想法」。
據說，被譽為「現代科學幻想小說之父」的儒勒·凡爾納曾夢見過：一種被稱之為奧克託普斯的龐大章魚統治著從加利福尼亞到日本的北太平洋沿岸水域。科幻電影「黑客帝國」中，錫安城的戰士們遭到了成群的智能章魚的襲擊，它們「手腕」既狠又準，殺傷力極強。也許好萊塢的大師們也看到了章魚的特殊潛力。當然，章魚的「智力」更值得人類去開發。