Los calamares respiran arrastrando agua a través de sus sifones hacia sus mantos, las grandes cubiertas musculares sobre sus cuerpos, donde pasan sobre sus dos conjuntos de filamentos de agallas, absorbiendo oxígeno y liberando dióxido de carbono a través de la difusión. La sangre que absorbe el oxígeno utiliza un compuesto de cobre, la hemocianina, en lugar de la hemoglobina que contiene hierro de los mamíferos. La sangre es bombeada a las branquias desde dos corazones branquiales y en otra parte por un tercero.
Debido a su sangre a base de cobre, la sangre de calamar es azul, no roja. Esta sangre es bombeada por tres corazones. Los dos corazones branquiales bombean sangre a las branquias, al igual que el ventrículo derecho bombea sangre a los pulmones de los mamíferos. El tercer corazón, el corazón sistémico, extrae sangre oxigenada de las branquias con dos atrios y lo bombea desde un solo ventrículo al resto del cuerpo.
La capacidad de los calamares para atraer agua a sus mantos y forzarla a salir nuevamente no es solo útil para respirar. También es un método principal de propulsión. Los calamares practican un método de movimiento conocido como chorro de agua, utilizando literalmente chorros de agua bombeados por sus poderosos mantos para empujarse a velocidades considerables. Incluso hay calamares que usan chorros para salir brevemente del agua y deslizarse por el aire para evitar depredadores.
