鲸鱼的所有种类中除几种生活在淡水外，其他均栖息于海洋，其在世界各海洋均有分布，鲸类的形体构造和生活习性明显异于任何哺乳类，为适应水下环境，鲸类的前肢进化为鳍，后肢退化，并生出水平的尾鳍。
鲸类为现代哺乳动物中最适应水中生活者，在从陆生向水生转变的历程中，演化出近似鱼类的外形，同时体毛退化（一些鲸类的初生幼体的吻部仍有少量刚毛，大部分种类在成长中褪去，小部分种类保留终身），汗腺和皮脂腺也随着鲸类最终完全水生而退化。
鲸类拥有敏锐的声呐系统，能利用回声定位功能，发出声波信号觅食和通讯，人类发明的声呐就是通过鲸和海豚的声呐原理发明的。鲸类依靠敏锐的听觉在水下生存，但须鲸和齿鲸在听觉能力上却展现出巨大的差别。须鲸能接收到频率低到人类难以察觉的次声波，这使得它们可以远距离沟通，而齿鲸的情况正好相反，它依赖超声波，这种声波的频率太高以至于人类无法听到。
