章鱼拥有 33000 组基因，较之人类大概多 10000 组，这让它们和其他无脊椎动物区别开来。章鱼十分聪明，甚至能使用工具。
通过基因解码，科学家发现章鱼拥有一套和人类相似的基因，这让它们能够建立神经网络，这解释了为什么章鱼具有学习能力。和人类一样，章鱼也有不小的大脑，封闭循环系统，还有一双具备虹膜、视网膜和水晶体的眼睛。
然而，十分聪明是有多聪明？
我们评价动物的智力，通常使用三个标准。动物的行为技能有多丰富？行为是复杂和适应性的，还是刻板／反射性的？动物学习和记忆得多快和多好？
章鱼的七条手臂和柔软的身体赋予他惊人的大量技能。章鱼可以挤过很小的洞。他们用充满复杂吸盘的八条手臂来站立、行走、爬行、游泳、捕食猎物，打开贝壳、抓取目标、探索环境、伪装、收集石头、挖洞等等。章鱼呼吸中使用到的的外套膜和虹吸管，使他们以快速的喷射方式游泳，并且可以用水柱来攻击侵略者。在极端的危险中，章鱼还可以在水柱中加入墨汁来掩护自己。
他们独有的皮肤色素系统还能可以产生丰富的皮肤颜色模式，这项技能让他们所有的行为变得更加复杂。章鱼通过高度发达的照相机式眼睛，和遍布全身肢体、吸盘的化学感觉细胞来加工大量感觉信息。章鱼在视觉和触觉任务中，展现出操作性和关联性学习能力，以及长期记忆能力。尤其能够展现章鱼智力的，是他们通过观察学习的能力。研究发现，如果让一个章鱼观察另外一个章鱼在区分任务中的训练，他在之后自己的训练中会表现得快很多。
章鱼的神经系统尺寸和组织形式都和别的动物差别很大。他们的两个“大脑”和八肢共有五亿个神经元，超过其他软体动物四个数量级（比如蜗牛只有一万个神经元）以及超过更高级的昆虫类两个数量级（比如蟑螂和蜜蜂只有一百万个神经元）。章鱼的神经元数量还完败两栖类，比如青蛙（一千六百万）和大鼠（一亿），也比狗（六亿），猫（十亿）和恒河猴（20亿）少不了多少。
章鱼不同脑区神经元密度的变化比脊椎动物的变化大，他们中央大脑的大部分神经元（两千五百万）集中在垂直叶（vertical lobes)。他们神经元这种特别的分布方式有什么特殊功能吗？是的。垂直叶的神经元有着网格结构，负责获得长时记忆，类似哺乳动物大脑中负责记忆的海马体。厉害的是，章鱼垂直叶中的神经元数量，是大鼠海马体神经元的十倍之多。
除了最大的垂直叶外，章鱼的神经元还组成了视叶和分布于八肢的神经系统。视叶和肢体神经系统仅由少量神经纤维和中央大脑相连。少量的神经“高速公路”只允许视叶和肢体神经系统输送高度加工的信息到大脑，并且前者只从大脑接收高等级的信息。这也意味着，肢体运动的计划、计算和执行都得由“手臂”自己完成的。并且章鱼的“手臂”即使切下来也能自行运动。同样，视觉信息可能也是由视叶自行完成，并且储存成长时记忆。
究竟是怎样的基因，给了章鱼外星人一样的生理能力？他们如何做到这么专业地伪装自己？他们如何控制和再生八条手臂？并且最让人困惑的是，他们如何变得这么聪明——可以快速学习，解开谜题，甚至使用工具？
章鱼有着数量和人类接近的碱基对，并且有更多的基因（章鱼三万三千个，人类两万到两万五千个）用于编码蛋白。其中原钙粘附蛋白是最典型的改变。原钙粘附蛋白是神经元发育和相互联系形成的关键分子，研究发现章鱼原钙粘附蛋白是哺乳动物的两倍以上。这可能是为什么他们有如此复杂的大脑和特殊生存技能的原因。此外，章鱼还有大量其他基因涉及复杂的神经网络发育，而这些基因也存在于哺乳动物中。原来，章鱼不光有和我们一样的照相机式眼睛、闭循环系统和巨大的大脑，还有许多和我们类似的基因。章鱼和人类沿着迥然不同的进化之路，竟然殊途同归。
章鱼的伪装技巧和快速逃脱众所周知，而他们的社交能力最近也被深扒出来。研究发现，章鱼并非只是整天捕猎和从捕食者鼻子底下溜走的独行侠，其实男男女女的章鱼们还经常热衷于用各种奇葩的姿势和颜色互相交流。随着颜色和“手势”的变化，他们的行为模式也会跟着变化。如果两只章鱼以深色互相靠近，他们的冲突通常会升级，而如果一方的颜色变浅，则意味着他打算开溜了。
此外，生物学家甚至发现，不同的章鱼还体现出了不同的性格。
章鱼的智能是在长期的进化过程中形成的。在生存压力的驱使下，动物们纷纷找到了适合自己的生存策略。章鱼找到的就是高度的智能。另外一种没有尖牙厉爪和厚实皮毛的灵长类动物也做出了相同的选择。
当然章鱼的智能远远不能和人类想比。甚至在人类以外的其他动物中，它可能也不是最聪明的。但是，作为一种无脊椎动物，章鱼的智能已经让人十分吃惊了。人们对章鱼的智能十分感兴趣的主要原因是，它和人类智能的发展途径完全不一样。这是研究智慧进化和发展的一个重要资源。
在科幻小说和电影中，我们看到了很多外星人。它们大多是以人类为蓝本创造出来的。其实，如果以章鱼这样的分布式智能为基础，创造一种外星人，应该是一个有趣的点子。
