Głowonogi wykazują dość złożone formy zachowań, porównywalne nawet z niektórymi ptakami czy ssakami (na przykład mają zdolność uczenia się i koordynacji działań w grupie). Stopień wykształcenia
narządów zmysłu mięczaków jest zależny od trybu życia i stopnia rozwoju układu nerwowego. U prymitywniejszych - ograniczone do narządów dotyku i
statocyst, bardzo silnie rozwinęły się u głowonogów. Szczególną uwagę zwracają tu pęcherzykowate oczy. Ich budowa przypomina oczy
kręgowców na przykład ryb, mimo że nie są to
narządy homologiczne. Oczy niektórych głowonogów są zdolne nawet do
akomodacji, czyli dostrajania ostrości widzenia w zależności od odległości obserwowanego przedmiotu. Odbywa się to przez przesuwanie
soczewki względem
siatkówki, dość podobnie jak u ryb.