Nautiloidi so podrazred glavonožcev, sorodnih drugim glavonožcem, kot so lignji in hobotnice. Obstaja le nekaj sodobnih vrst nautiloidov, kot je Chambered Nautilus, vendar so nautiloidi izjemno pomembna fosilna skupina, z vzorci izpred 515 milijonov let, v času poznega kambrija. Nautiloidi so bili prvi glavonožci in so bili eni prvih “naprednih” živali, ki so se pojavile v kambriju, z relativno velikimi možgani in živčnimi sistemi.
Razcvet nautiloidov je bil v paleozojski dobi, od približno 515 do 251 milijonov let. V tem času so bili vrhunski plenilci morij in razvili široko paleto oblik školjk. Nautiloidi so bili prvi glavonožci, ki so se razvili iz preprostejših mehkužcev in zasedli nišo plenilcev. V samo 50 milijonih ali več letih so prešli iz le nekaj milimetrov v dolžino do 8 metrov (26 ft) velikanov, kot je Cameroceras, za katere velja, da je bila največja žival na planetu v času, ko je živela, v ordovicijskem obdobju, približno pred 450 milijoni let.
Kot večina mehkužcev imajo tudi nautiloidi lupino, ki se je razvila tako, da je najprej ravna, nato pa ukrivljena. Ta lupina je sestavljena iz številnih notranjih komor ali kamer, ločenih s stenami, imenovanimi septa. Te ločene komore proizvaja žival, ko raste. Nautilus vedno zaseda zadnjo komoro, imenovano bivalna komora, in ima mesnato nit tkiva, ki prehaja skozi komore, kar je povzročilo sifon. Siphuncle pomaga nautilusu odstraniti vodo iz komore njegove lupine, kar mu omogoča, da doseže vzgonu, tako da se njegova notranja gostota tesno ujema z gostoto okoliške morske vode.
Tako kot drugi glavonožci tudi nautiloidi s svojimi lovkami pograbijo hrano in jo zaužijejo z ostrim notranjim kljunom. Ocean okoli sebe vidijo z dvema očesoma brez leč, ki delujeta po podobnih principih kot pri kamerah z luknjami. Te edinstvene oči so pomembni evolucijski posredniki med svetlobno občutljivimi lisami, ki jih najdemo pri živalih, kot so planarji, in bolj izpopolnjenimi očmi drugih živali, kot so ribe, z lečami. Pomagali so znanstvenikom pri razumevanju, kako se lahko kompleksen organ, kot je oko, postopoma razvija, pri čemer ima vsak vmesni korak takojšnjo prilagoditveno korist.