I calamari si proteggono con diverse tecniche e meccanismi biologici per integrarsi con l'ambiente circostante, contrastare le minacce imminenti e difendersi in caso di attacco da parte di un predatore o di un rivale. Ci sono circa 500 specie di calamari, e tutti hanno un'alta intelligenza tra gli altri animali invertebrati.
Tutti i calamari possiedono cromatofori che si trovano in tutti i loro corpi. Queste celle a cambiamento di colore consentono ai calamari di mimetizzarsi con l'ambiente circostante. Combinati con i loro corpi controsmaltati, con una leggera colorazione sul lato inferiore e una colorazione più scura sulla parte superiore, i calamari possono rendersi praticamente invisibili mentre cacciano le prede e sfuggono ai predatori.
Alcuni calamari possiedono fotofori, che sono cellule che producono luce sul corpo del calamaro e sono usati per attrarre compagni, scoraggiare i predatori, fornire mimetismo e sedurre la preda. L'attivazione e la modellatura di questi fotofori avviene attraverso un processo chiamato bioluminescenza.
L'escrezione di inchiostro è un altro importante meccanismo di difesa usato dai calamari. Adiacente al retto di un calamaro c'è il sacco d'inchiostro, che l'animale usa per espellere l'inchiostro per confondere o altrimenti disorientare i predatori e i rivali.
Oltre a fungere da meccanismo principale per afferrare e catturare le prede, la combinazione di ventose e ami appuntiti sui due tentacoli e otto braccia di molte specie di calamari può anche funzionare come meccanismi di difesa potenzialmente letali.
