يوجد دم في الأخطبوط وفي جميع الرخويات بما في ذلك الحبار والمحار، إلا أن نظام الدورة الدموية للأخطبوط يختلف عن النظام الدوري للفقاريات مثل البشر، ويتكون الدم الأزرق في الأخطبوط من بروتين يسمى هيموسيانين، والذي يلعب دورًا في نقل الأكسجين في جسم الأخطبوط. ويحتوي الهيموسيانين على النحاس بدلاً من الحديد الموجود في هيموجلوبين البشر.
كما يعتبر البروتين المحتوي على النحاس أكثر فعالية في نقل الأكسجين في ظروف البرودة ونقص الأكسجين، مما يجعله مثاليًا للحياة في المحيط، وعندما يموت الأخطبوط ويصبح الدم غير محمل بالأكسجين، يفقد اللون الأزرق ويتحول إلى اللون الشفاف.