鯨魚的所有種類中除幾種生活在淡水外，其他均棲息于海洋，其在世界各海洋均有分佈，鯨類的形體構造和生活習性明顯異於任何哺乳類，為適應水下環境，鯨類的前肢進化為鰭，後肢退化，並生出水平的尾鰭。
鯨類為現代哺乳動物中最適應水中生活者，在從陸生向水生轉變的歷程中，演化出近似魚類的外形，同時體毛退化（一些鯨類的初生幼體的吻部仍有少量剛毛，大部分種類在成長中褪去，小部分種類保留終身），汗腺和皮脂腺也隨著鯨類最終完全水生而退化。
鯨類擁有敏銳的聲吶系統，能利用回聲定位功能，發出聲波訊號覓食和通訊，人類發明的聲吶就是通過鯨和海豚的聲吶原理髮明的。鯨類依靠敏銳的聽覺在水下生存，但須鯨和齒鯨在聽覺能力上卻展現出巨大的差別。鬚鯨能接收到頻率低到人類難以察覺的次聲波，這使得它們可以遠距離溝通，而齒鯨的情況正好相反，它依賴超聲波，這種聲波的頻率太高以至於人類無法聽到。
