Datele comportamentale cunoscute au fost culese din întâlniri efemere cu ROV-uri; animalele sunt adesea deteriorate în timpul capturării și nu supraviețuiesc mai mult de două luni în acvarii. Un mediu artificial îngreunează observarea fiabilă a comportamentelor nondefensive.
Cu filamentele lor velare lungi desfășurate, calmarii vampir au fost observați plutind în derivă în curenții oceanici negri și adânci. Dacă filamentele intră în contact cu o entitate sau dacă vibrațiile le ating, animalele investighează cu mișcări acrobatice rapide. Ele sunt capabile să înoate la viteze echivalente cu două lungimi de corp pe secundă, cu un timp de accelerare de cinci secunde. Cu toate acestea, mușchii lor slabi le limitează considerabil rezistența.
Spre deosebire de rudele lor care trăiesc la adâncimi mai ospitaliere, cefalopodele de mare adâncime nu își pot permite să cheltuiască energie în zboruri prelungite. Având în vedere rata lor metabolică scăzută și densitatea redusă a prăzii la astfel de adâncimi, calmarul vampir trebuie să folosească tactici inovatoare de evitare a prădătorilor pentru a economisi energie. "Focurile de artificii" bioluminescente menționate mai sus sunt combinate cu contorsionarea brațelor luminoase, mișcări neregulate și traiectorii de fugă. Aceste caracteristici îngreunează căutarea unui prădător.
Într-un răspuns de amenințare numit "dovleac" sau "postură de ananas", calmarul vampir își inversează brațele acoperite cu capac peste corp, prezentând o formă aparent mai mare, acoperită de spini (numiți cirri) cu aspect înfricoșător, deși inofensivi. Partea inferioară a pelerinei este puternic pigmentată, mascând majoritatea fotoforilor corpului. Vârfurile strălucitoare ale brațelor sunt grupate mult deasupra capului animalului, deviind atacul de la zonele critice. Dacă un prădător mușcă din vârful unui braț, calmarul vampir îl poate regenera.
Copepodele, creveții și cnidarii au fost raportate ca fiind prada calmarului vampir. Nu se cunosc prea multe alte informații despre obiceiurile lor alimentare. Având în vedere mediul în care trăiesc, este puțin probabil ca aceștia să fie pretențioși în privința hranei. Calmarul vampir a fost găsit în conținutul stomacal al peștilor mari de adâncime, al balenelor care se scufundă la mare adâncime și al pinipedelor, cum ar fi leii de mare.