Bạch tuộc là động vật rất thông minh, có thể là thông minh hơn bất kỳ một động vật thân mềm nào. Một kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, đã tiết lộ rằng gen bạch tuộc nhỏ hơn một chút so với con người, tuy nhiên nó có nhiều hơn khoảng 10.000 gen, giúp cho bạch tuộc có những đặc điểm và khả năng độc đáo riêng. Trong đó, bạch tuộc có số gen đặc biệt cho phát triển tế bào thần kinh nhiều hơn gấp 10 lần so với động vật không xương sống khác và nhiều hơn gấp 2 lần so với hầu hết động vật có vú.