章鱼的感觉敏锐,它们的皮肤表面分布有触觉、感光、嗅觉和味觉细胞,即使是瞎了眼的章鱼也能看见光线.确切些讲,它们身体的整个表面都能感受光线.
实验证明,章鱼判断食物的味道,主要不是靠舌头,而是用腕手.腕手的整个内部表面和每个吸盘,都参加品尝食物的滋味.为了弄清楚食物是否适合自己的口味,章鱼总是用腕手尖先试探一下.如果是一块可口的食物,就送入口中,并不征求嗅觉等其他感觉器官的意见.实验者给章鱼投去浸了肉汁的多孔的石块,它触摸之后可得出结论：此物不可食.然而,能品尝滋味的腕手受到肉汁的诱惑,并不在乎触觉神经的反对,依然拣起这一石块送入口中,想要啃食.当然,最后只得带着惋惜的心情把它扔掉.相反,真正的可食肉块,如果把它的肉汁去掉,章鱼只用腕手轻轻一摸,就感到怀疑而拒绝吃它.
章鱼的味觉十分灵敏,看来它还能凭借味觉来识别敌人.科学家曾进行了如下实验：用移液管往章鱼的身旁滴一滴水,这滴水是从附近养殖海鳝的鱼缸中吸来的实验用水.海鳝是章鱼最为凶恶的大敌,即使是这样一滴水也立即使它表现出非常恐惧的神态而变成红色,迅速逃之夭夭.
那么,它们是用哪一种感觉来识别敌人呢?是味觉,还是嗅觉呢?其实,这两种感觉的差别并不大,而章鱼恐怕根本就没有这种差别.章鱼能分辨酸与甜、咸与苦的味觉器官,除了舌和唇,在腕手的内部表面也有分布.可是,章鱼用腕手又能精确地分辨麝香气味和有芳香气味的物质,对一只失明的章鱼来说,它甚至能准确无误地发现在相距1.5米远地方有死的鱼,这就证明了腕手又是嗅觉器官.但章鱼并不是贪食者,当它吃饱了以后,一般就对食物不感兴趣,可是如果切掉一根腕手神经,这只腕手失去了脑的控制,便不停地爬来爬去,到处寻找食物.看来,章鱼、枪乌贼和乌贼的味觉和嗅觉是相互交叉,不可分的.
章鱼是否能听到声音呢?从外部看,章鱼并没有耳朵.如果将它那软骨状的头骨剖开,可以发现两个钙质结晶囊,这便是兼有听觉作用的平衡泡.声波振动了钙质结晶,再传到平衡泡敏感的囊壁上,章鱼就此听到了声音.钙质结晶体还可帮助章鱼判断它所处的空间位置.如将平衡泡切除,章鱼便失去辨别方位的能力,时而背部朝下游动,时而象陀螺一样突然旋转起来,分不出水池的上下,这是正常的章鱼从来不会发生的.