鲸鱼普遍体型巨大，比如蓝鲸体长可达33 米，重约200 吨。外鼻孔位于头顶，用肺呼吸。头部大眼睛小，耳壳退化。前肢进化为鳍，后肢退化，并生出水平的尾鳍。拥有发达的声呐系统，活动主要依靠回声定位功能。部分种类智商极高，甚至具备复杂的情感。

齿鲸现存约75种，有各种形状的牙齿，比如：海豚科及抹香鲸的圆锥形、鼠海豚科的铲形、白鲸的钉形、独角鲸的长矛形等。

须鲸口内无齿，上颌两侧各有 150-400 缕角质鲸须，总体上须鲸体型较小，且不同种类间差距较大。