Tüm hayvanlar yedi parçalı bir sınıflandırma sistemine göre sınıflandırılır. Ahtapotun ne tür bir hayvan olduğu, tartışılan taksonomik seviyeye bağlıdır. En geniş seviye krallıktır, bunu filum, sınıf, takım, aile, cins ve türler izler. Tüm ahtapotlar Octopoda takımına aittir. Ahtapot, Cephalopoda sınıfının bir parçasıdır, yani ahtapotlar kafadanbacaklılardır. Cephalopoda, ahtapotların da yumuşakçalar olduğu anlamına gelen Mollusca filumunun bir parçasıdır.
Sınıf: Kafadanbacaklı
Ahtapotlar kafadanbacaklılardır. Kafadanbacaklılar, çoklu kollar veya dokunaçlar, büyük kafalar ve simetrik gövdelerle karakterize edilir. Tüm kafadanbacaklılar tuzlu suda yaşar. İki alt sınıfa ayrılırlar. Ahtapotlar, kalamar ve mürekkepbalığı ile birlikte yumuşak gövdeli kafadanbacaklı Coleoidea'ya aittir. Diğer alt sınıf olan Nautiloidea'ya ait kafadanbacaklıların kabukları vardır.
Filum: Yumuşakça
Ahtapotlar, salyangoz ve sümüklü böcek gibi karındanbacaklıları, istiridye ve istiridye gibi çift kabukluları ve diğer birkaç farklı sınıfı içeren bir sınıflandırma olan yumuşakçalardır. Yumuşakçalar, sınıflandırılmış deniz organizmalarının yüzde 23'ünden fazlasını, diğer filumlardan daha fazlasını oluşturur ve ayrıca karada ve tatlı suda bulunur. Birçok yumuşakçanın dış kabuğu vardır, ancak ahtapotlar dahil diğerleri yoktur.
Omurgasız
Daha geniş anlamda, ahtapotlar omurgasızlardır. Bu sınıflandırma, balıkları, memelileri, sürüngenleri, kuşları ve amfibileri içeren Vertebrata alt şubesine ait olanlar dışındaki tüm hayvan türlerini kapsar. Omurgasızlar, bir omurga eksikliği ile karakterize edilir.
Protostomlar
Ahtapotlar protostomlardır. Bu sınıflandırma büyük ölçüde embriyonik gelişime dayanmaktadır. Tüm bilateral simetrik hayvanlar iki gruba ayrılır: protostomlar ve deuterostomlar. Gelişimin başlarında, embriyoda blastopore adı verilen bir göçük veya çöküntü oluşur. Tüm omurgalıları içeren deuterostomlarda bu göçük sonunda anüse dönüşür. Ahtapot gibi protostomlarda, blastopor ağızda oluşur.