Mực đom đóm thuộc bộ Mực ống trong lớp Động vật chân đầu. Cơ thể của chúng được phân chia giữa một cái đầu khác biệt và một lớp phủ, với cơ thể đối xứng hai bên. Chúng là những sinh vật thân mềm có cấu trúc xương chitin, mắt tương đối lớn, có tám cánh tay và hai xúc tu, được phân loại theo thứ tự Oegopsida vì sở hữu những đặc điểm đặc trưng là không có túi xúc tu trong đầu và không có giác mút trên các má hỗ trợ. Dựa trên các móc trên xúc tu, người ta phân loại chúng thuộc họ Enoploteuthidae.

Trung bình một con mực đom đóm trưởng thành có chiều dài khoảng 7,5 cm (3 inch).[3] Chúng có màu nâu/đỏ, nhưng phát ra ánh sáng màu xanh bởi các photophores (cơ quan phát sáng) của chúng. Những photophores này có thể được tìm thấy trên khắp cơ thể mực, nhưng ánh sáng rực rỡ nhất được phát ra từ ba photophores lớn nhất ở đầu cánh tay. Có năm photophores nhỏ hơn một chút xung quanh mỗi mắt, và hàng trăm photophores kích thước nhỏ hơn rải rác dọc theo phần còn lại của cơ thể.[6]