Służy on wymianie gazowej, usuwaniu odpadów i wydzielaniu atramentu
Wymiana gazowa u ośmiornic polega na wciągnięciu wody do jamy płaszczowej przez otwór, przepuszczeniu jej przez skrzela i pozbyciu się przez syfon. Woda wpływa do jamy płaszczowej dzięki skurczowi promienistych mięśni ściany płaszcza, po czym silne mięśnie okrężne wyrzucają wodę przez syfon, czemu towarzyszy zamknięcie zastawek. Mięśnie oddechowe wspiera rozległa sieć tkanki łącznej, umożliwiająca im rozszerzanie komory oddechowej. Blaszkowata budowa skrzeli pozwala na znaczny pobór tlenu, aż do 65% w wodzie o temperaturze 20⁰C . Przepływ wody przez skrzela jest skorelowany z poruszaniem się zwierzęcia. Ośmiornica może przemieścić się siłą odrzutu, wypychając wodę przez syfon.
Tlen jest także wchłaniany przez cienką skórę ośmiornic. Oszacowano, że w trakcie spoczynku zwierzę może w ten sposób pokrywać do 41% zapotrzebowania na tlen. Podczas pływania ośmiornice wprawdzie wchłaniają przez skórę jeszcze większą ilość tlenu, jednak udział ten maleje wówczas do 33%, gdyż znacznie więcej wody przepływa przez skrzela. Dlatego bezwzględna intensywność jego wchłaniania tą drogą rośnie bardziej niż w przypadku drogi przez skórę.