Os polvos têm apenas um cérebro verdadeiro, localizado na cabeça, enrolado em torno do esôfago. No entanto, os polvos têm outros neurônios, as células que formam o cérebro, em outros lugares também. Os polvos têm um grande número de neurônios localizados perto dos olhos e outros dentro dos braços.
De acordo com a Wired.com, os polvos têm cerca de 500 milhões de neurônios no total. Aproximadamente dois terços deles estão localizados nos braços das criaturas, com o restante dividido entre o cérebro verdadeiro e as células que se agrupam perto dos nervos ópticos. Os cientistas estão tentando aprender mais sobre o cérebro e a inteligência dos polvos porque eles são parentes distantes de outros animais inteligentes, como golfinhos, cães e humanos.