Tutti gli animali sono classificati da un sistema di classificazione in sette parti. Che tipo di animale un polpo dipende dal livello tassonomico in discussione. Il livello più ampio è il regno, seguito da phylum, classe, ordine, famiglia, genere e specie. Tutti i polpi appartengono all'ordine Octopoda. Octopoda fa parte della classe Cephalopoda, il che significa che i polpi sono cefalopodi. Cefalopoda fa parte del phylum Mollusca, il che significa che anche i polpi sono molluschi.
Classe: Cefalopodi
I polpi sono cefalopodi. I cefalopodi sono caratterizzati da più braccia o tentacoli, teste grandi e corpi simmetrici. Tutti i cefalopodi vivono in acqua salata. Sono divisi in due sottoclassi. Polpi, insieme a calamari e seppie, appartengono a Coleoidea, il cefalopode dal corpo morbido. I cefalopodi appartenenti all'altra sottoclasse, Nautiloidea, hanno conchiglie.
Phylum: Mollusca
I polpi sono molluschi, una classificazione che include gasteropodi come lumache e lumache, bivalvi come vongole e ostriche e molti altri classi distinte. I molluschi costituiscono più del 23% degli organismi marini classificati, più di qualsiasi altro phylum, e si trovano anche a terra e in acqua dolce. Molti molluschi hanno gusci esterni, ma altri, compresi i polpi, non lo fanno.
Invertebrati
Ancora più in generale, i polpi sono invertebrati. Questa classificazione comprende tutte le specie animali ad eccezione di quelle appartenenti al subphylum Vertebrata, che comprende pesci, mammiferi, rettili, uccelli e anfibi. Gli invertebrati sono caratterizzati dalla mancanza di una spina dorsale.
Protostomi
I polpi sono protostomi. Questa classificazione si basa in gran parte sullo sviluppo embrionale. Tutti gli animali a simmetria bilaterale sono divisi in due gruppi: protostomi e deuterostomi. All'inizio dello sviluppo, un'ammaccatura o una depressione chiamata blastopore si forma nell'embrione. Nei deuterostomi, che include tutti i vertebrati, questa ammaccatura alla fine si forma nell'ano. Nei protostomi come i polpi, il blastopore si forma nella bocca.