Η ανάγνωση του DNA αποκαλύπτει ότι το χταπόδι έχει περίπου 10.000 περισσότερα γονίδια από τον άνθρωπο (33.000 έναντι 23.000), ενώ εμφανίζει σημαντικές γενετικές διαφορές με τα κεφαλόποδα και τα άλλα συγγενικά ασπόνδυλα, σε σχέση με τα οποία διαθέτει γονιδίωμα έως έξι φορές μεγαλύτερο.
Οι ερευνητές από τις ΗΠΑ, τη Γερμανία και την Ιαπωνία, με επικεφαλής τον καθηγητή βιολογίας Ντάνιελ Ρόκσαρ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", χρειάστηκαν αρκετά χρόνια για να ολοκληρώσουν το δύσκολο έργο τους. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν εκατοντάδες πρωτότυπα γονίδια, τα οποία δεν έχουν αντίστοιχο σε άλλα ζώα (ένα ακόμη πλήγμα στην εξελικτική θεωρία).
Μεταξύ άλλων, το χταπόδι έχει τρεις καρδιές, διαθέτει μεγάλα μάτια-κάμερες και "έξυπνα" πλοκάμια γεμάτα νευρωνικά κύτταρα (σαν μίνι-εγκεφάλους), ενώ είναι ικανό να αναγεννά τα άκρα του, όταν αυτά κοπούν.
Μπορεί ακόμη να αλλάζει χρώμα και εμφάνιση κατά βούληση, προσαρμοζόμενο στο περιβάλλον του, μια ικανότητα καμουφλάζ που έχει εμπνεύσει πολλές σύγχρονες τεχνολογίες, όπως τα μαλακά και εύκαμπτα ρομπότ, ένα επίπεδο νευρωνικής πολυπλοκότητας μοναδικό στα ασπόνδυλα.
Προς το παρόν, οι επιστήμονες παραδέχονται ότι απέχουν πολύ από το να καταλαβαίνουν τι κάνει κάθε ξεχωριστό γονίδιο του χταποδιού ή σε συνδυασμό με τα υπόλοιπα.
