Les céphalopodes (Cephalopoda, du grec ancien , « tête », et , « pied ») sont une classe de mollusques marins apparus à la fin du Cambrien ( d'années) dont la tête est munie de tentacules, appelés aussi bras. Ce nom générique inclut notamment les pieuvres, calmars et seiches (groupe des coléoïdes), et les nautiles (groupe des nautiloïdes). Environ 800 espèces vivantes sont connues et de nouvelles espèces continuent d'être décrites. Environ taxons éteints ont été décrits, bien que le corps mou des céphalopodes ne facilite pas la fossilisation. Cephalopoda est un clade, présentant comme synapomorphie la plus évidente la présence de tentacules préhensiles.
Leur tête, distincte de la masse viscérale, comporte un véritable cerveau contenu dans un crâne cartilagineux, des yeux perfectionnés, un bec chitineux, etc. Elle est munie d'une couronne péribuccale de bras musclés et protractiles munis de ventouses et/ou de crochets. Le manteau ventral, contractile, constitue avec le siphon un puissant organe de locomotion. Leur taille varie de quelques centimètres à une dizaine de mètres. Les céphalopodes actuels sont des prédateurs marins : ils se nourrissent de mollusques, de poissons, et de crustacés. Ils capturent leurs proies avec leurs bras, et les déchiquettent avec leur bec corné.
Depuis l'Antiquité romaine, des céphalopodes sont utilisés en cuisine pour leur goût et leurs apports nutritionnels par les populations du littoral méditerranéen. Leur pêche commerciale se renforce. Leur croissance rapide, leur prolificité et leur dynamique de population depuis les années 1950 leur permettent - avec les méduses - de faire partie des quelques taxons qui semblent le mieux s'adapter à la dégradation des milieux marins, au détriment d'autres espèces.
La teuthologie est la branche des sciences naturelles qui étudie les céphalopodes du point de vue phylogénétique.
vignette|redresse=1.6|Plan d'organisation d'un mollusque ancestral hypothétique.
thumb|upright=1.3|Vue ventrale d'un toutenon japonais 1 - Siphon 2 - Tentacule 3 - Bec 4 - Nageoires 5 - Bras 6 - Tête 7 - Manteau.
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Les mollusques (Mollusca) sont un embranchement d'animaux lophotrochozoaires. Ce sont des animaux non segmentés, à symétrie bilatérale quelquefois altérée. Leur corps se compose généralement d'une tête, d'une masse viscérale, et d'un pied. La masse viscérale est recouverte en tout ou partie par un manteau, qui sécrète une coquille calcaire. Le système nerveux comprend un double collier périœsophagien. La cavité générale est plus ou moins réduite au péricarde et aux néphridies.
Les Octopodes (Octopoda, du grec , « huit », et , « pied ») forment un ordre de céphalopodes, dans lequel se situe la pieuvre commune. Ce sont des animaux sentients. Les caractères synapomorphiques c'est-à-dire choix des caractères morphologiques, pour définir l'ordre sont difficiles à déterminer. Les Octopodes sont des animaux sentients. thumb|Un poulpe (Octopus pallidus) dans les eaux de la péninsule de Mornington, Australie. . Jusqu'à la fin des années 2000, les études paléontologiques ne mettaient pas en doute l'origine monophylétique des Octopoda.
Les calmars, aussi appelés calamars, ou teuthides, constituent un groupe morphologique, apparu au début du Jurassique, de céphalopodes décapodes marins regroupant près de . La plupart des espèces n'ont pas de nom vernaculaire spécifique et sont donc désignées en français sous le nom générique de « calmar » ou « calamar ». Il en est de même pour le terme « encornet », autre nom vernaculaire plus particulièrement utilisé lorsque ces animaux sont considérés en tant que comestibles ou appâts de pêche.
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