Os moluscos respiram por brânquias . Nos gastrópodos e cefalópodos elas são dois conjuntos de largas lâminas paralelas , situadas nos dois lados do pé, entre ele e as duas valvas da concha. Nos caracóis, que são gastrópodos terrestres, do grupo dos pulmonados, há uma ampla câmara , entre a região dorsal do corpo e a face interna da concha , revestida por uma membrana bastante vascularizada. Aí ocorre a troca de gases respiratórios entre o ar e o sangue do animal . A circulação dos moluscos é aberta , lacunosa e o sangue é impulsionados pelas contrações de um ou mais corações , em forma de bolsas. O sangue tem o pigmento respiratório hemocianina e em alguns há hemoglobina. Nos cefalópodos , o sistema circulatório é muito eficiente , do tipo fechado, pois há uma rede capilar especialmente desenvolvida no pé muscular , nas brânquias , na glândula digestiva e nos órgãos excretores , os rins. A excreção é feito por rins (nefrídios), que removem os excretas da câmara pericárdica , envolvente do coração , ou ainda do celoma , e os expelem por poros , perto do ânus. Embora sejam chamados de rins , eles são bem simples e não homólogos aos dos vertebrados. O sistema nervoso é constituído por pares de gânglios cerebrais , pedais e viscerais , interligados por longos nervos que formam conexões com os muitos órgãos sensoriais e com a musculatura em geral. Nos cefalópodos , os gânglios cerebrais formam grandes massas onde ficam importantes centros nervosos, responsáveis pela boa capacidade sensorial e motora , além da excepcional capacidade de aprendizado , uma bem conhecida característica dos polvos. Os olhos são complexos , com lentes semelhantes ao cristalino dos vertebrados . Há estatocistos , que são sensores da gravidade , e órgãos quimiorreceptores na cavidade do manto , na qual a água circula entre as brânquias. Nos cefalópodos , várias funções importantes são diretamente comandadas pelo sistema nervoso , como as mudanças de coloração simultâneas à expulsão de um jato de tinta para confundir os predadores . A tinta é produzida numa bolsa ligada à cavidade do manto e pode expulsa num jato que se dispersa rapidamente na água. A tinta da sépia é usada na pintura de quadros e o nanquim é uma tinta especial, também obtida de cefalópodos , usada originariamente na cidade chinesa de mesmo nome.
