Los cefalópodos son los moluscos de organización más compleja, con un sistema nervioso bien desarrollado, nervios oculares comparables a muchos vertebrados, y con una masa muscular diferenciada en un número variable de apéndices cefalopodiales o brazos, que pueden completarse con tentáculos especializados. Son formas típicamente marinas y carnívoras. La mayoría de ellos posee una concha calcárea externa, aunque existen formas con concha interna, o carecen de ella.
La clasificación de los cefalópodos es compleja, y varía según los autores. Según Dzik (1984), los cefalópodos se clasifican en las siguientes subclases:
- Nautiloidea (Cámbrico superior- actualidad). La diversidad morfológica de este grupo es elevada, y su único representante actual con una concha externa enrollada es el género Nautilus (fig.20). El interior de la concha está dividido en distintas cámaras por estructuras calcáreas llamadas septos. Las cámaras se comunican entre ellas por una estructura tubular llamada sifón, que atraviesa los septos.
Las conchas de los nautiloideos fósiles presentan tamaños y formas muy variadas: desde conchas cónicas (típicas del Paleozoico) hasta formas totalmente enrolladas. Las conchas raramente presentan ornamentación, y sus líneas de sutura (causadas por los septos) tienden a ser relativamente simples (rectas o ligeramente curvadas).
- Ammonoidea (Devónico- Cretácico superior). Comprenden los fósiles más abundantes y mejor conocidos (fig.21). La mayoría presenta conchas planoespirales (a excepción del grupo de los heteromorfos), a menudo ornamentadas con costillas externas. Su rápida evolución es extremadamente útil para los geólogos para establecer biozonas y correlaciones. Las líneas de sutura en los ammonites, que marcan el punto de unión de un septo con la superficie interna de la pared de la concha, siguen normalmente un patrón complejo.
- Coleoidea. La subclase de los coloideos se caracteriza por presentar una concha interna, e incluyen las sepias, calamares, pulpos, y varios grupos extintos. Tienen un solo par de branquias en la cavidad del manto (dibranquiados), siendo esta característica la que los separa del resto de cefalópodos.
Los belemnites son los coloideos fósiles más típicos. Su concha, con una forma típica de bala, se suele encontrar fácilmente en los sedimentos jurásicos y cretácicos. El rostro (fig.22) suele ser lo único que se conserva, y ocupaba la parte posterior del organismo. Está formado por cristales de calcita en forma de aguja. En sección transversal estos cristales se disponen radialmente al eje de crecimiento.
