為了適應水下環境，鯨的前肢進化成鰭，後肢退化，產生水平尾鰭。當鼻孔移至頭頂時，需要每隔壹段時間將鼻孔露出水面，以替代氧氣。沒有耳廓，但是聽力極好。鯨目動物的兩個分支，須鯨和齒鯨，在3400萬年前分化。須鯨約有15種，無牙嘴，上顎有窗簾狀角質須鯨，過濾磷蝦和小魚。因為體型巨大，它是世界上最大的動物。齒鯨大約有75種，它們的嘴裏有很多牙齒，捕食魚類和頭足類動物。總體來說，體型比須鯨小，不同物種之間差距較大；擁有發達的聲納系統，主動時主要依靠回聲定位功能；有些物種智商極高，甚至情緒復雜。
鯨目動物每胎只產1只幼仔，生長期長。在人類入侵下，1/4物種瀕臨滅絕。盡管國際捕鯨委員會自20世紀80年代起就禁止商業捕鯨，但冰島、挪威、俄羅斯、日本等國仍在大量捕殺鯨魚。