לדיונון יש מחזור דם מפותח יחסית היות שהוא בעל שלושה לבבות. מערכת העצבים שלו ועיניו גם הן מפותחות. הדיונון ניזון מדגים. הוא צד אותם באמצעות זרועותיו, ומשתמש ב"מקור" מיוחד על-מנת לקרוע את בשרם לחתיכות קטנות (זהו החלק הקשה היחידי בגופו). מין מסוים של דיונון הידוע בשם "קלמארי" הוא מאכל פופולרי בארצות מסוימות, בעיקר סין ותאילנד. נהוג לאכול את ראשו או את זרועותיו.

מקור שמו של הדיונון בשפה העברית מאפיין את היכולת שלו לפלוט שובל של דיו במנוסתו מפני טורף ועל ידי כך להסתיר את כיוון בריחתו. בעבר שימש הדיו של דיונון לכתיבה, אך כיום משתמשים בדיו סינתטי. הדיונון הוא בעל יכולת מדהימה להחליף את צבעו תוך שברירי שנייה, זאת הוא עושה על ידי הרחבה וכיווץ של תאי פיגמנט המצויים על פני עורו. יכולת זאת מקנה לו צבע הסוואה בסביבות השונות בהן הוא חי: גוף המים או קרקע סלעית. ביכולת החלפת הצבעים הוא גם משתמש ברגע שהוא רוצה לבלבל את טרפו לפני שצד אותו. יש חוקרים המנסים לטעון שהחלפת צבעים זאת משמשת גם את הדיונונים כתקשורת בינם לבין עצמם. למרות שטקסי החיזור שלהם רווים חלופות צבעים, טענה זאת לא הוכחה עדיין. צבעם של דיונוני המעמקים בדרך כלל בצבע אדום כהה, צבע המאפיין רבים מבעלי-החיים בסביבה זאת. האדום הוא בעל אורך גל הארוך ביותר בספקטרום הנראה ואינו מטיב לחדור אל עומק המים כמו הכחול, עובדה זו מאפשרת ליצורי המעמקים בעלי צבע אדום להיות בלתי נראים על ידי שכניהם.