Το μελάνι κεφαλόποδου είναι σκουρόχρωμη χρωστική ουσία που εκτοξεύουν στο νερό τα περισσότερα κεφαλόποδα, ως μέρος μηχανισμού διαφυγής. Υπάρχει σε όλα τα κεφαλόποδα εκτός από τα Ναυτιλοειδή και τα Cirrina (χταπόδια της βαθιάς θάλασσας).^[1] 

Το μελάνι προέρχεται από το μελανοφόρο σάκο (που βρίσκεται ανάμεσα στα βράγχια) και διαχέεται ευρύτερα, όταν η εκτόξευση συνοδεύεται από ένα πίδακα νερού από το σιφόνι. Το σκούρο χρώμα οφείλεται στο κύριο συστατικό του, τη μελανίνη. Διαφορετικά είδη κεφαλόποδων συνθέτουν μελάνια διαφορετικών αποχρώσεων, γενικά, τα χταπόδια παράγουν μαύρο μελάνι, των καλαμαριών είναι μπλε-σκούρο, και της σουπιάς είναι καφετί.

Παρόμοιος μηχανισμός διαφυγής από κίνδυνο υπάρχει σε αρκετά υδατικά μαλάκια, όπως τα γαστερόποδα Anaspidea.

Οι μηχανισμοί διαφυγής με μελάνι είναι δύο τύπων. Ο ένας είναι η εκτόξευση μεγάλης ποσότητας μελάνης στο νερό ώστε να δημιουργηθεί ένα σκοτεινό σύννεφο (σαν παραπέτασμα καπνού), που περιορίζει την ορατότητα του αρπακτικού, επιτρέποντας στο κεφαλόποδο να ξεφύγει με βιαστικά τινάγματα.

Ο δεύτερος μηχανισμός διαφυγής είναι η απελευθέρωση ψευδόμορφων ("ψεύτικα σώματα"), δηλαδή συννεφάκια εμπλουτισμένα με βλέννα, που διαχέονται αργά και παραμένουν συμπυκνωμένα σε κηλίδες για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Εν τω μεταξύ, το κεφαλόποδο θα αλλάξει χρώμα. Τα ψευδόμορφα μοιάζουν σε διαστάσεις και σχήμα με το κεφαλόποδο που τα δημιούργησε, και όπως διαπιστώθηκε τα αρπακτικά επανειλημμένα επιτίθενται στην ψευδομορφή, επιτρέποντας στα κεφαλόποδα να ξεφύγουν (ο μηχανισμός αποκαλείται και "χρωματική αλλαγή-μελάνι-ελιγμοί").^{[εκκρεμεί παραπομπή]}

Όμοια, τα νεογνά της πράσινης χελώνας (Chelonia mydas) επανειλημμένα έχουν επιτεθεί σε ψευδομορφή που δημιούργησε το Χταπόδι bocki και στη συνέχεια αγνόησαν εντελώς τα ομοειδή χταπόδια.^[2]

Πολλοί κυνηγοί κεφαλόποδων, όπως οι σμέρνες, έχουνε εξελιγμένα συστήματα χημειοϋποδοχέων, και φαίνεται πως συστατικά της μελάνης (όπως η τυροσινάση) ερεθίζουν, αναισθητοποιούν ή απενεργοποιούν το σύστημα. Για να τεκμηριωθούν όλα αυτά χρειάζονται περαιτέρω έρευνες. Το μελάνι κεφαλόποδου είναι γενικά πολύ περισσότερα από ένα απλό παραπέτασμα καπνού. Για τις σουπιές και τα καλαμάρια είναι χημικός συναγερμός.

Τα χταπόδια ίσως εκτοξεύσουν μελάνι σε σαλιγκάρια ή τα καβούρια που πλησιάζουν τα αυγά τους.

Πολλά είδη σουπιάς κρύβουν τα αυγά τους από κυνηγούς καλύπτοντάς τα με μία στρώση μελάνης.^[3]

• 
  Φύλλο από μαύρο μελάνι σουπιάς.
• 
  Τηγανητό ρύζι με μελάνι καλαμαριού από το Ισιγκάκι Ιαπωνίας.
• 
  Ο χρωματισμός στο ψωμάκι του χάμπεργκερ έγινε με μελάνι κεφαλόποδου.
• 
  Πιάτο με καλαμάρια μαγειρεμένα στο μελάνι τους.

Το μελάνι του Sepia officinalis μελάνι είναι πολυδιασπειρώμενο εναιώρημα από σφαιρικά σωματίδια διαστάσεων από 80 έως 150 νανόμετρα (οι μετρήσεις έγιναν με TRP και SEM). Τα σωματίδια έχουν πυκνότητα 1.27 g cm⁻³, και περιεκτικότητα σε μέταλλα 4.7% κατά βάρος.^[4]

Το μελάνι αποτελείται από μελανίνη, βλέννα και άλλες χημικές ουσίες όπως: τυροσινάση, ντοπαμίνη και L-DOPA,^[5] και μικρές ποσότητες ελεύθερων αμινοξέων, όπως ταυρίνη, ασπαρτικό οξύ, γλουταμινικό οξύ, αλανίνη και λυσίνη.

Η εκτόξευση μελάνης από τα θαλάσσια λαγουδάκια Aplysia californica προστατεύει από αγκαθωτούς αστακούς μέσω τριών μηχανισμών:^[6]

• χημική αποτροπή,
• αισθητηριακή διαταραχή, και
• φαγομιμητισμός.

Η τυπική αντίδραση άμυνας του θαλάσσιου λαγού προς τον κυνηγό είναι η εκτόξευση χημικών ουσιών όπως ελεύθερα αμινοξέα, μελάνι από τον αδένα μελάνης και οπαλίνη από το αδένα οπαλίνης. Η χημική αποτροπή περιλαμβάνει την εκτόξευση δηλητήριων που βλάπτουν τα αρπακτικά και τα εμποδίζει να συνεχίσουν το κυνήγι. Το παραπέτασμα καπνού από μελάνι διαταράσσει τις αισθήσεις του αρπακτικού που αποπροσανατολίζεται. Η οπαλίνη, που επιδρά σε αισθητήρια του κυνηγού, διεγείρει στο αρπακτικό ενστικτώδη διάθεση για επίθεση στο σύννεφο των χημικών ουσιών σαν να ήταν ζωντανά θηράματα.^[7]

Το μελάνι κεφαλόποδου, ιστορικά έχει χρησιμοποιηθεί ως το μελάνι γραφής. Μάλιστα, το ελληνικό όνομα για τις σουπιές σχετίζεται με το καφεκάστανο χρώμα της μελάνης τους. Στο μαγείρεμα, χρησιμοποιείται ως χρωστική τροφίμων και αρωματική ουσία, σε ζυμαρικά και σάλτσες. Η προμήθεια μελάνης γίνεται από την ψαραγορά ή προμηθευτές τροφίμων. Το μελάνι εξάγεται από το μελανοφόρο σάκο του νεκρού κεφαλόποδα, συνήθως καλαμαριού, και ως εκ τούτου δεν περιέχει βλέννα.

Πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι το μελάνι κεφαλόποδων είναι τοξικό για ορισμένους τύπους κύτταρων, με συμπεριλαμβανόμενα καρκινικά κύτταρα.