Раковина наутилусов закручена в плоскую спираль и разделена внутри на ряд заполненных газом и водой камер. По мере роста животное перемещается во вновь образуемую камеру и отгораживается от предыдущих стенкой – септой, в которой остается лишь узкое центральное отверстие. Хотя моллюск живет только в последней камере, мясистый трубчатый вырост его тела – сифон – доходит через отверстия во всех септах до самой вершины раковины. Секретируя или поглощая сифоном газ, животное заполняет им то или иное количество нежилых камер и тем самым изменяет свою плавучесть. Стенка раковины состоит из двух слоев – наружного фарфоровидного и внутреннего перламутрового.