문어는 다리길이 4.3 미터 몸무게 15Kg까지 자라며 수명은 대략 3~5년이다. 봄에서 여름에 걸쳐 수심 40~60 미터 해저에 10만개 이상의 알을 낳으며 산란을 마친 암컷은 6개월여 알을 지키다 죽는다. 살아나는 알은 불과 몇개 밖에 되지 않는다. 오징어와 마찬가지로 짝짓기를 한 후에 수명을 다한다. 중국 동해안, 한국, 일본, 캐나다와 미국의 서해안 등 북태평양 연안에서 서식한다.
문어는 먹물 주머니가 있어 위협을 느끼면 먹물을 뿜고 달아난다. 또한 문어의 피부는 주위 환경에 따라 색상을 바꿀 수 있어 이를 이용해 자신을 보호한다.
문어는 신경계가 주로 다리에 있어서 변신을 잘 할 수 있으며, 지능이 매우 높아 화산폭발을 미리 알고 피하는 것으로 알려져 있다. 거울을 보여주었을 때 자기 자신을 차츰 인식하는 것으로 알려져 있다. 한 실험에서는 통 속에 든 먹이(게)를 먹기 위해 뚜껑을 돌려 통을 열었다고 한다.
문어가 도구를 사용하는 장면이 수중카메라로 발견되었다. 문어는 코코넛 껍데기를 운반해 은신처를 만드는 무척추동물의 첫사례로 기록되었다.