Inmutables desde hace más de 100 millones de años, son fósiles vivientes, únicos supervivientes de una familia común hace 450 millones de años que también incluía los amonites (conchas en forma de cuerno de carnero). Es un misterio por qué la mayoría del grupo desapareció de repente hace 70 millones de años. Quedan seis especies de nautilos en el suroeste del Pacífico, de las que una, el Nautilus macromphalus, se halla solo en Nueva Caledonia.
Se trata de un molusco, pero es el único cefalópodo con concha externa. Se desplaza expulsando agua por un sifón y puede variar su flotabilidad cambiando los niveles de gas y aire en cámaras separadas. Evita la luz y las aguas cálidas, y suele vivir en el exterior del arrecife de coral a una extraordinaria profundidad de 500 m.