De acordo com a National Geographic, o polvo comum ataca caranguejos, lagostins e moluscos. Os polvos que vivem no fundo se alimentam principalmente de minhocas poliquetas, caranguejos, búzios e mariscos. Os polvos de oceano aberto subsistem de camarões, peixes e outros cefalópodes. O polvo gigante do Pacífico se alimenta de camarões, mariscos, lagostas e peixes, além de presas ainda maiores, como tubarões e pássaros.
Os polvos caçam à noite e geralmente injetam em sua oração uma saliva paralisante antes de usar seu bico afiado para desmembrá-los em pequenos pedaços. Para acessar a carne de criaturas com concha, os polvos às vezes fazem um buraco na concha e injetam uma secreção através do buraco antes de extrair o corpo mole do molusco. Às vezes, os projéteis podem ser abertos com força.
Os polvos são conhecidos por sua inteligência e habilidades de resolução de problemas, e acredita-se que sejam os mais inteligentes de todos os invertebrados, de acordo com About.com. Eles têm mecanismos de defesa exclusivos, sendo o mais usado a habilidade de se esconder com camuflagem. Isso permite que um polvo combine as cores, padrões e texturas de seus arredores. Os polvos também têm a capacidade de espirrar uma nuvem espessa de tinta e escapar muito rapidamente usando propulsão semelhante a jato. Por terem corpos macios e sem ossos, os polvos são capazes de se manipular para caber em fendas e rachaduras muito pequenas.