Alle dieren zijn ingedeeld in een zevendelig classificatiesysteem. Welk diertype een octopus is, hangt af van het taxonomische niveau dat wordt besproken. Het breedste niveau is het koninkrijk, gevolgd door phylum, klasse, orde, familie, geslacht en soort. Alle octopussen behoren tot de orde Octopoda. Octopoda maakt deel uit van de klasse Cephalopoda, wat betekent dat octopussen cefalopoden zijn. Cephalopoda maakt deel uit van de phylum Mollusca, wat betekent dat octopussen ook weekdieren zijn.

Klasse: Cephalopoda

Octopussen zijn koppotigen. Cephalopoden worden gekenmerkt door meerdere armen of tentakels, grote koppen en symmetrische lichamen. Alle cephalopoden leven in zout water. Ze zijn opgesplitst in twee subklassen. Octopussen, samen met inktvis en inktvis, behoren tot Coleoidea, de zachtaardige cefalopode. Cephalopoden van de andere subklasse, Nautiloidea, hebben schelpen.

Phylum: Mollusca

Octopussen zijn weekdieren, een classificatie die gastropoden zoals slakken en slakken, tweekleppigen zoals tweekleppigen en oesters omvat, en verschillende andere verschillende klassen. Weekdieren componeren meer dan 23 procent van de geclassificeerde mariene organismen, meer dan enig ander phylum, en zijn ook te vinden op het land en in zoet water. Veel weekdieren hebben externe shells, maar anderen, inclusief octopussen, niet.

Invertebrate

Nog algemener zijn octopussen ongewervelde dieren. Deze classificatie omvat alle diersoorten behalve die behorende tot de subphylum Vertebrata, die vissen, zoogdieren, reptielen, vogels en amfibieën omvat. Ongewervelden worden gekenmerkt door hun gebrek aan een backbone.

Protostomes

Octopussen zijn protostomes. Deze classificatie is grotendeels gebaseerd op embryonale ontwikkeling. Alle bilateraal symmetrische dieren zijn verdeeld in twee groepen: protostomes en deuterostomes. Vroeg in ontwikkeling, een deuk of depressie genoemd een blastopore vormen in het embryo. In deuterostomes, die alle gewervelde dieren omvat, vormt deze deuk zich uiteindelijk in de anus. In protostomes zoals octopussen, vormt de blastopore zich in de mond.