หมึกสายหรือหมึกยักษ์มีลักษณะลำตัวอ่อนนิ่ม ไม่มีหนวดและครีบข้างลำตัว มีแขนแปดแขน แต่ละแขนมีปุ่มดูดเรียงกัน 1-2 แถวและแขนคู่ที่สามข้างขวาของเพศผู้เมื่อโตเต็มวัยจะเปลี่ยนไปทำหน้าที่ผสมพันธุ์ โดยเกิดเป็นลิ้นนำถุงน้ำเชื้อ  หมึกชนิดนี้ไม่มีโครงร่างแข็งค้ำจุนภายในร่างกายเหมือนกับหมึกกระดองหรือหมึกกล้วย ลักษณะดังกล่าวนี้ทำให้หมึกสายสามารถเคลื่อนที่ผ่านช่องแคบๆ ได้ ซึ่งมีประโยชน์ในการหลบหลีกจากผู้ล่า
          หมึกสายจัดเป็นสัตว์หน้าดินอาศัยอยู่ตามแนวโขดหิน แนวปะการัง พื้นดินหรือพื้นทราย บางชนิดพบในเหวลึกกว่า 5,000 เมตร หมึกสายหรือหมึกยักษ์ถึงแม้จะเป็นหมึกขนาดใหญ่แต่มีช่วงอายุที่ไม่ยาวมากนัก บางชนิดมีอายุแค่ 6 เดือน บางชนิดที่มีขนาดใหญ่อาจมีช่วงอายุถึง 5 ปี สาเหตุการตายส่วนใหญ่เกิดจากการสืบพันธุ์ โดยเพศผู้
ส่วนใหญ่หลังจากจับคู่แล้วจะมีชีวิตอยู่ได้อีกไม่กี่เดือนก็ตาย ส่วนเพศเมียหลังจากที่ไข่ฟักเป็นตัวแล้วก็จะตาย ทั้งนี้เป็นเพราะว่าในช่วงประมาณ 1 เดือนที่ฟัก
ไข่นั้น หมึกจะไม่ค่อยสนใจอาหารมากนัก  หมึกสายจะมีถุงหมึกและปล่อยออกมาเมื่อเจอผู้ล่าเพื่อพลางตัวเองและหลบหนีจากผู้ล่า          
            นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการพลางตัวโดยเปลี่ยนสีผิวบนร่างกายให้กลมกลืนกับสิ่งแวดล้อมและในหมึกสายบางชนิดมีความสามารถในการลอกเลียนแบบ
สัตว์ที่มีความอันตรายได้โดยการเปลี่ยนสีผิวและรูปร่างให้เหมือนกับสัตว์ชนิดอื่น เช่น ปลาสิงโต งูทะเล ปลาไหลทะเล เป็นต้น ซึ่งความสามารถเหล่านี้เป็นการป้องกันตัวและหลบหลีกจากผู้ล่า
            หมึกสายมีการกระจายตัวที่กว้างและมีอยู่ด้วยกันหลายสายพันธุ์ซึ่งมีขนาดและลักษณะแตกต่างกันไป แต่ที่พบในประเทศไทยมีอยู่ 7 ชนิด คือ
Cistopus  indicus, Octopus aegina, O. cyanea, O. marginatus, O. ornatus, O. membranaceus   และ O. exannulatus