在目前所纪录的乌贼品种之中，火焰乌贼是惟一一种带有毒性的乌贼；它的肌肉组织带有毒性，而亮丽鲜艳的体色正是一种警告色。火焰乌贼也是目前所知惟一一种会在海床以腕足和鳍行走的乌贼动物；因为乌贼骨较小，火焰乌贼无法在水中长途游泳。火焰乌贼有椭圆形的外套膜，腕臂较为粗短、扁平，呈刀锋形，分布著四排吸盘；第一对腕足比其他的腕足要来得稍短一点。在左腹侧一只较粗大的腕足则是生殖用的交接腕，腕上有用来传递贮精囊的深沟。在外套膜的背侧与腹侧表面，以及头部、眼睛上方有许多突起的鳍状物，这些鳍可以帮助火焰乌贼在海底前进。

火焰乌贼栖息在海水底部的泥沙区域，分布深度从3米到86米；为日行性，以表面的色素细胞进行复杂的伪装，捕食鱼类和甲壳类生物。火焰乌贼原本的体色是深褐色，若遭到骚扰，就会在体表、触手和头部快速闪烁著黑色、深褐色、白色与黄色的斑纹；在发动攻击前的瞬间，触手前端会显现明亮的红色。火焰乌贼的乌贼骨只占外套膜长度的2/3左右，外观呈长斜方形，带微黄色泽，两端削尖，中段微微鼓起。和大多数的乌贼不一样，火焰乌贼的外套膜并没有乌贼骨突出所形成的锥。

一般来说乌贼的颜色是随着周围的环境变化的，火焰乌贼同样拥有伪装色，火焰乌贼原本的体色是深褐色，若是受到了骚扰和入侵，就会在体表、触手和头部快速闪烁着黑色、深褐色、白色与黄色的斑纹，而在发动攻击前的瞬间，触手前端会显现明亮的红色。

当一对雌、雄火焰乌贼碰头时，即可能进行交配；雄乌贼以交接腕将精囊递入雌乌贼的外套膜中，让卵受精。随后雌乌贼会将卵产下，一次只产一颗，并以触手将卵固定在珊瑚、岩石甚至浮木的隙缝之中。初时卵呈白色，随着小乌贼发育，会逐渐便透明。小乌贼一出生即具备与双亲相同的伪装能力。

科学家对于火焰乌贼的毒理学研究显示，红颜无罪的肌肉组织具有强烈的毒性，而且毒性堪比最毒的海洋生物之一蓝环章鱼，所以就不要想着有碳烤火焰章鱼可以吃了。火焰乌贼的天生丽质，得到了许多宠物爱好者的青睐，想尽办法的把它们放进自己的私人水族箱。但是就如同饲养蓝环章鱼的朋友一样，一定要小心翼翼的才行，要是中毒了可就不好收拾了。