Mürekkepbalığı, kafadan-ayaklıların en usta yüzücüsüdür. Düzgün hatlı, mekik benzeri bir yapısı vardır. Suyun içindeki hareketinden dolayı bu hayvana kimi zaman "deniz oku" adı da verilir. Ayağı on kola ayrılmıştır. Bu kollardan iki tanesi ötekilerden daha uzundur; bunlarda emiciler bulunur ve avı yakalamakta kullanılır. Gözkapakları yoktur, ancak gözleri şaşılacak ölçüde insan gözüne benzer.

Mürekkepbalığı, gövdesindeki merkezi bir oyuktan (manto oyuğu) suyu içeri çeker ve mantonun bozulmasıyla esnek bir borudan (sifon) hızla dışarı atar. Sifon, kolların hemen arkasında yer alır. Bunun içinden püskürtülen su, hayvanı hızla geriye doğru iter. Mürekkep de bu sifon kollarına boşaltılır.

Mantonun uzantıları olan iki yüzgeç, temelde yönlendirme için kullanılır. Ayrıca mürekkep balığının yavaşça arkaya yada öne gitmesini de sağlar. En çok bilinen türlerinden biri, adi mürekkepbalığı (loligo pealei)'dır. Akdeniz, Doğu Asya denizleri ve Kuzey Amerika'nın doğu kıyılarında yaşar. Bazı balıkçılar bunları yem olarak kullanır. Özellikle Akdeniz ve Uzakdoğu ülkelerinde besin maddesi olarak da tüketilir.

Uçan mürekkepbalığı (ommastrephes bartrami) olarak bilinen tür, uçan balıkla karşılaştırılabilir. Sık sık sudan dışarı fırlar ve kimi zaman gemilerin güvertelerine düşer.

Mürekkepbalığının en korkuncu, dev mürekkepbalığı (Architeuthis princeps)'dır. Omurgasızların en iri türüdür. Kolları ile birlikte toplam uzunluğu 15m'yi aşabilir. Açık denizin derin sularında yaşar. Denizde, canlı dev mürekkepbalığı ile çok seyrek karşılaşılır. Ancak bazen sahile çıktıkları görülmektedir; kimi zaman özellikle Newfoundland kıyılarında görülür.