Kałamarnicy chronią się kilkoma technikami i biologicznymi mechanizmami, aby wtopić się w otaczające środowisko, przeciwdziałać nadchodzącym zagrożeniom i bronić się w przypadku ataku drapieżnika lub rywala. Istnieje około 500 gatunków kałamarnic, a wszystkie mają wysoką inteligencję wśród innych zwierząt bezkręgowych.
Wszystkie kałamarnice posiadają chromatofory, które znajdują się w całym ciele. Te zmieniające kolor komórki pozwalają kałamarnicom maskować się z otoczeniem. W połączeniu z ich cieniowanymi cieniami, z jasną kolorystyką na spodzie i ciemniejszymi kolorami na wierzchu, kałamarnice mogą stać się praktycznie niewidoczne podczas polowania na zdobycz i unikania drapieżników.
Niektóre kałamarnice mają fotofory, które są komórkami wytwarzającymi światło na ciele kalmara i są używane do przyciągania partnerów, odstraszania drapieżników, zapewniania kamuflażu i pokonywania ofiar. Aktywacja i wzorowanie tych fotoforów odbywa się za pomocą procesu zwanego bioluminescencją.
Wydzielanie się tuszu jest kolejnym ważnym mechanizmem obronnym używanym przez kalmary. Obok odbytnicy kałamarnicy znajduje się worek atramentu, którego zwierzę używa do wydalania atramentu, aby zdezorientować lub w inny sposób zdezorientować drapieżników i rywali.
Poza głównym mechanizmem chwytania i chwytania ofiar, kombinacja przyssawek i ostrych haczyków znajdujących się na dwóch mackach i ośmiu ramionach wielu gatunków kalmarów może również działać jako potencjalnie zabójcze mechanizmy obronne.
