หมึกกระดอง นั้นมีรูปร่างคล้ายกับหมึกกล้วย แต่มีรูปร่างที่กลมป้อมกว่า อันเป็นสิ่งที่แตกต่างออกไปอย่างเห็นได้ชัดเจน ภายในโครงร่างภายในเป็นแผ่นหินปูนรูปกระสวยสอดอยู่กลางหลังเรียกว่า ลิ้นทะเล แผ่นหินปูนนี้มีช่องว่าง ภายในมีของเหลวและแก๊สบรรจุอยู่ ช่วยในการลอยตัวได้เป็นอย่างดี มีหนวดทั้งสิ้น 10 หนวดเหมือนกับหมึกกล้วย มีหนวดยาว 2 เส้นใช้สำหรับจับเหยื่อเช่นเดียวกับหมึกกล้วย แต่ปลายหนวดไม่ได้แผ่แบนออกกว้าง [3] และสามารถหดเข้าไปในกระเปาะได้[4]

โดยมากแล้ว หมึกกระดอง จะเป็นหมึกที่อาศัยอยู่เป็นคู่หรือตามลำพังตัวเดียว ไม่ได้อยู่รวมเป็นฝูงใหญ่เหมือนหมึกกล้วย และจะอาศัยอยู่ตามโพรงหินใต้น้ำใกล้กับพื้นน้ำ ว่ายน้ำด้วยการลอยตัวแล้วใช้แผ่นบางใสเหมือนครีบข้างลำตัวพลิ้วไปมา ผิดกับหมึกจำพวกอื่น ซึ่งครีบนี้จะไม่เชื่อมต่อกับตอนท้ายของลำตัว และมักเป็นหมึกที่ไม่เกรงกลัวมนุษย์ จึงเป็นที่ชื่นชอบของนักประดาน้ำและนักถ่ายภาพใต้น้ำ[5] รวมถึงบางครั้งจะนอนหรือฝังตัวอยู่ใต้ทรายหรือกรวดตามหน้าดินด้วย

หมึกกระดอง สามารถเปลี่ยนสีได้อย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับหมึกจำพวกอื่น แต่การเปลี่ยนสีของหมึกกระดองจะต่างไปจากหมึกกล้วย คือ มักจะปรับสีสันบนลำตัวให้มีสีสันและลวดลายกลมกลืนเป็นสีน้ำตาลเข้ากับสิ่งแวดล้อมรอบข้างที่อาศัยอยู่ ในขณะเดียวกันสีสันบนลำตัวก็สามารถจะปรับเปลี่ยนไปตามอารมณ์ความรู้สึก เช่น ตอนที่กำลังเกี้ยวพาราสีกัน ก็จะปรับเปลี่ยนสีสันบนลำตัวไปตามอารมณ์ด้วย[5]

หมึกกระดองโดยทั่วไปจะมีขนาดประมาณ 15-25 เซนติเมตร (5.9-9.8 นิ้ว) โดยชนิดที่มีขนาดใหญ่ที่สุด คือ หมึกกระดองยักษ์ออสเตรเลีย มีความยาวลำตัวได้ถึง 50 เซนติเมตร (20 นิ้ว) และมีน้ำหนักมากกว่า 10.5 กิโลกรัม (23 นิ้ว) [6]