Kalamarlar, kendilerini çevreleyen çevre ile harmanlamak, yaklaşan tehditlere karşı koymak ve bir avcı veya rakip tarafından saldırı durumunda kendilerini savunmak için çeşitli teknikler ve biyolojik mekanizmalarla korurlar. Yaklaşık 500 mürekkep balığı türü var ve hepsi omurgasız hayvanların arasında istihbaratta üst sıralarda yer alıyor.
Bütün mürekkepler, vücutlarının her tarafında bulunan kromatoforlara sahiptir. Bu renk değiştiren hücreler kalamarların kendilerini çevre ile kamufle etmelerini sağlar. Alt kısımdaki açık renk ve üstteki koyu renklendirme ile kontrast gölgeli gövdeleriyle birleştiğinde kalamar avlarını avlarken ve avcılardan kaçarken kendilerini neredeyse görünmez hale getirebilir.
Bazı kalamarlar, kalamarın vücudunda ışık üreten hücreler olan ve arkadaşları çekmek, avcıları caydırmak, kamuflaj sağlamak ve avını yakalamak için kullanılan fotoforlara sahiptir. Bu fotoforma ait aktivasyon ve desenleme, biolüminesans adı verilen bir işlemle gerçekleştirilir.
Mürekkep atılımı, mürekkep mürekkeplerinin kullandığı diğer bir önemli savunma mekanizmasıdır. Kalamarın rektumuna bitişik olan hayvan, avcıları ve rakipleri karıştırmak veya şaşırtmak için mürekkebi boşaltmak için kullandığı mürekkep kesesidir.
Av alma ve yakalama avının birincil mekanizması olarak hizmet etmenin yanı sıra, iki dokunaçta ve birçok kalamar türünün sekiz kolunda bulunan emici ve keskin kancaların kombinasyonu, potansiyel olarak öldürücü savunma mekanizmaları olarak da işlev görebilir.