Apparemment voisins des ammonites par la forme et l’organisation de leur coquille, les nautiles et diffèrent en réalité. Ils sont, en revanche, assez voisins des orthocères.

Les nautiles sont des céphalopodes dont le corps se trouve protégé par une coquille calcaire assez fine, enroulée en spirale régulière. Cette coquille est intérieurement cloisonnée en une succession de loges que l’animal abandonne au cours de sa croissance en n’occupant que la dernière, dite loge d’habitation. Toutes les loges internes sont traversées et reliées entre elles par un canal siphonal qui permet à l’animal de diminuer ou d’augmenter sa densité en modifiant la pression d’air emprisonné ; c’est grâce à cet appareil hydrostatique que les nautiles, peuvent à volonté se maintenir près de la surface de l’eau ou, au contraire, s’enfoncer vers les fonds marins.