Koppotigen zijn de intelligentste ongewervelde dieren en hebben goede zintuigen en grote hersenen. Het zenuwstelsel van koppotigen is het meest complexe van alle ongewervelde dieren, en hun verhouding hersenen/lichaamsmassa ligt tussen die van warmbloedige en koudbloedige gewervelde dieren. De reusachtige zenuwvezels van de mantel van koppotigen zijn al vele jaren een geliefd experimenteel materiaal; door hun grote diameter zijn zij gemakkelijker te bestuderen.
Kleur en licht
De meeste koppotigen hebben chromatoforen - dat zijn cellen met verschillende kleuren - die zij op een aantal verrassende manieren kunnen gebruiken. Sommige koppotigen lichten niet alleen op in de omgeving, maar bioluminescentie, waarbij ze licht naar beneden schijnen om hun schaduw te verbergen voor eventuele aanvallers. De bioluminescentie wordt veroorzaakt door bacteriële symbionten; de gastheer- koppotige is in staat het licht van deze dieren te vinden. Bioluminescentie kan ook worden gebruikt om prooien aan te trekken, en sommige soorten gebruiken kleurige voorstellingen om partners te krijgen, roofdieren te verbazen, of zelfs om elkaar signalen te geven.
Kleuring
De kleur kan in milliseconden veranderen als ze zich aan hun omgeving aanpassen, en de pigmentcellen kunnen uitzetten of inkrimpen. Snelle kleurverandering komt meestal meer voor bij soorten die dichtbij de kust leven dan bij soorten die in de open oceaan leven. De soorten in de open oceaan gebruiken meestal camouflage om hun lichaamscontouren minder goed zichtbaar te maken.
In fossielen van koppotigen uit het Siluur zijn bewijzen gevonden van oorspronkelijke kleuring; bepaalde soorten met een rechte schaal hadden lijnen rond hun schelp, die vermoedelijk dienden als camouflage van hun lichaamsomtrek. De koppotigen uit het Devoon vertonen complexere kleurpatronen, waarvan de functie wellicht complexer is.
Rondtrekken
Koppotigen verplaatsen zich meestal door straalaandrijving (water spuiten). Dit kost veel energie om zich voort te bewegen in vergelijking met de staartvoortstuwing die door vissen wordt gebruikt. Ze gebruiken straalaandrijving omdat ze geen vinnen of zwemvliezen hebben. De efficiëntie van straalaandrijving neemt af bij grotere dieren. Dit is waarschijnlijk de reden waarom veel soorten, indien mogelijk, hun vinnen of armen gebruiken om zich voort te bewegen.
Zuurstofhoudend water wordt in de mantelholte naar de kieuwen gebracht. Door het samentrekken van de spieren van de mantel wordt het water naar buiten geduwd door de sifon, die door een plooi in de mantel wordt gevormd. De beweging van de koppotigen is meestal achterwaarts terwijl het water naar voren wordt geperst, maar de sifon kan in verschillende richtingen worden gericht. Sommige koppotigen kunnen hun lichaamsvorm aanpassen om gemakkelijker door het water te bewegen.
Sommige octopussoorten kunnen ook over de zeebodem lopen. Inktvissen en sepia's kunnen zich over korte afstanden in alle richtingen voortbewegen door een spierflap rond de mantel te bewegen.
Inkt
Met uitzondering van de Nautilidae en de octopussoorten van de onderorde Cirrina, hebben alle bekende koppotigen een inktzak, waarmee een wolk donkere inkt kan worden uitgestoten om roofdieren te verwarren.
