Головоно́гие, или цефалопо́ды (лат. Cephalopoda, от др.-греч. ϰεφαλή — голова и πόδι — нога), — класс моллюсков, характеризующийся двусторонней симметрией и 8, 10 или большим количеством щупалец вокруг головы, развившихся из «ноги» моллюсков. Головоногие стали доминирующей группой моллюсков во время ордовикского периода и были представлены примитивными наутилоидами. Известно 2 современных подкласса: двужаберные (Coleoidea), который включает в себя осьминогов, кальмаров, каракатиц, и наутилоидеи (Nautiloidea), представленные наутилусами (Nautilus) и Allonautilus. У представителей подкласса двужаберных раковина редуцирована, либо полностью отсутствует, тогда как у представителей наутилоидей внешняя раковина остаётся. Головоногие имеют наиболее совершенную из беспозвоночных кровеносную систему и наиболее развитую нервную систему. Описано приблизительно 800 современных видов (ископаемых видов насчитывается около 10 тыс.), в России — 70 видов[1]. Самые известные из вымерших групп: Ammonoidea (аммониты) и Belemnitida (белемниты), а из современных: кальмары, каракатицы и осьминоги.
Головоногие распространены в океанах и морях[a]. Большинство из них предпочитают жить в придонном слое или на дне. Они обитают только в полносолёных водоёмах. Однако имеется исключение — кальмар Lolliguncula brevis, найденный в Чесапикском заливе, может выдерживать жёсткую воду со сравнительно низкой солёностью — до 17 ‰[3][4]. Их разнообразие наиболее велико вблизи экватора и уменьшается к полюсам.
У некоторых донных осьминогов (Cirrothauma) между щупальцами развивается тонкая перепонка, так что животное принимает вид диска, лежащего на дне. Другие головоногие живут на дне, часто прячась в расщелины между камнями. Глубоководные формы обладают иногда торчащими, наподобие телескопов, глазами[5]. Среди головоногих есть одиночки, есть живущие небольшими группами, а есть и собирающиеся в многомиллионные стаи. Животные этой группы организмов — важные участники пищевых цепей. Кальмары состоят в числе основных видов корма зубатых китов.
Длина тела головоногих — от нескольких сантиметров до 18 метров (с вытянутыми щупальцами) у некоторых кальмаров. Колоссальный кальмар — крупнейшее из современных беспозвоночных. Пойманная в 2007 году самка этого вида имела массу 425 кг.