Comportamiento y asociaciones.
Varios poliquetos (por ejemplo, Syllis, Chaetopterus, Cirratulus, Terebella) son bioluminiscentes, es decir, capaces de producir luz. El fenómeno se produce dentro de las células de los Polynoe; las superficies inferiores de algunos gusanos de escama (Halosydna) tienen fotocélulas especiales que producen luz cuando son estimuladas. La producción de luz de los Odontosyllis está relacionada con la madurez sexual y la enjambrazón, que está influenciada por los ciclos lunares. La hembra produce una luminiscencia brillante que atrae al macho luminiscente; la producción de luz disminuye en la hembra tras la liberación de los gametos. En el orden Chaetopterida, el proceso, que implica la descarga de una secreción luminiscente de ciertos segmentos y de las antenas, está bajo control nervioso; en Chaetopterus, la luz puede producirse en los parapodios mediante la estimulación del nervio ventral. Sin embargo, se desconoce el significado de la producción de luz en este género, ya que vive en un tubo a través del cual no pueden pasar los rayos de luz. Cuando son estimuladas, algunas lombrices producen una baba luminiscente por la boca, el ano, los poros dorsales o los poros excretores; es posible que la luz sea producida por bacterias que viven en el gusano. La luminiscencia es desconocida en las sanguijuelas.
Los poliquetos, especialmente los Sabellida que viven en tubos, suelen responder a los cambios de intensidad de la luz replegándose en sus tubos.
Se ha descrito un comportamiento agresivo en varias especies de nereidos (un grupo de poliquetos de movimiento libre); responden a un estímulo extendiendo la probóscide (órgano de alimentación) para exponer las mandíbulas. Neanthes arenaceodentata lucha contra los miembros de su propio sexo pero no contra los del sexo opuesto. La respuesta puede estar relacionada con el desove, ya que esta especie no forma un enjambre, sino que deposita los gametos en la trompa de otro individuo; la lucha impide así la ocupación de una trompa por dos individuos del mismo sexo.
Tanto los poliquetos como los oligoquetos pueden aprender a elegir entre entornos favorables y desfavorables. En un experimento, las lombrices de tierra intentan unas 12 veces introducir en su madriguera una hoja inmovilizada por su fijación a algún objeto; cuando se le presenta una hoja no fijada, se vuelve hacia ella e ignora la hoja inmovilizada a partir de entonces.
El comensalismo, una relación beneficiosa entre dos tipos de organismos, es común entre ciertos gusanos de escama (Phyllodocida, un orden de poliquetos). Estos gusanos pueden encontrarse en los tubos de los poliquetos sedentarios, en la cavidad del manto de los moluscos, como los quitones y las lapas; y en ciertos equinodermos, como las estrellas de mar y en el recto de los pepinos de mar. El gusano escamoso Arctonoe, que normalmente vive en las estrellas de mar, es atraído por el agua que sale de la estrella de mar anfitriona, pero no por la de otras especies de estrellas de mar. Se ha establecido que el atrayente del agua es una sustancia química segregada por el huésped, pero se desconoce su naturaleza. Los poliquetos tubícolas, como el Chaetopterus, pueden ser el anfitrión de gusanos de escamas, cangrejos de guisantes o peces, que se alimentan del material transportado por las corrientes de agua producidas por el anfitrión. El comensalismo se da en algunas especies de oligoquetos acuáticos. El extremo posterior de Aspidodrilus, por ejemplo, está modificado como una gran ventosa para adherirse a otros gusanos.
El parasitismo es raro en los poliquetos. Los myzostomida, un grupo atípico de poliquetos, son comensales o parásitos en la superficie o dentro de los equinodermos, principalmente los crinoideos. Las especies de poliquetos que viven en la superficie se alimentan de partículas finas transportadas a la boca del crinoideo. Los parásitos que viven dentro de los crinoideos pueden encontrarse en la pared del cuerpo, en el celoma o en el tracto digestivo. Las infestaciones parasitarias por poliquetos suelen ser lo suficientemente graves como para provocar crecimientos verrugosos en la superficie del huésped; se han observado estos crecimientos en las superficies de crinoideos fósiles de la Era Paleozoica (hace más de 225.000.000 de años), lo que indica que estos parásitos se establecieron pronto. Algunas formas, como Iphitime, son parásitas de la cámara branquial de los cangrejos. Los estadios jóvenes de la especie de poliqueto cosmopolita Arabella iricolor se desarrollan en el celoma de especies de otro poliqueto (Diopatra). Algunos oligoquetos acuáticos viven en los uréteres de los sapos o en los ojos de las ranas. Todos los miembros del orden Branchiobdellida son parásitos en las cámaras de cría de los isópodos crustáceos o en las branquias de los cangrejos de río, donde chupan la sangre. Muchas sanguijuelas, que se alimentan de sangre, se adhieren al huésped sólo durante la alimentación. Las sanguijuelas marinas, sin embargo, se adhieren permanentemente a su huésped pez.