全世界の浅い海から深海まで、あらゆる海に分布する。淡水域に生息する種類は存在しない。体長は2cm程度から20mに達するものまで、種類によって差がある。

天敵はカツオやマグロなどの大型魚類、カモメやアホウドリなどの鳥類、アザラシ、ハクジラ類のイルカやマッコウクジラなどの海生哺乳類である。敵から逃げるときは頭と胴の間から海水を吸い込み「ろうと」から一気に吹きだすことで高速移動する。さらに体内の「墨汁のう」からスミを吐き出して敵の目をくらませる。タコのスミは外敵の視界をさえぎることを目的とし、一気に広がるのに対し、イカのスミは一旦紡錘形にまとまってから大きく広がる。紡錘形にまとまるのは自分の体と似た形のものを出し、敵がそちらに気を取られているうちに逃げるためと考えられている。