鯨類動物是史前有蹄動物的一支，後來返回海洋中，現在它們反而不能在陸地上生活了。它們交配、生殖以及照顧幼仔都在水中進行。鯨類動物中有世界上最大的動物──藍鯨，成年藍鯨長達35米，重150噸。所有鯨類都有一個錐形身體， 尾部有水平的尾鰭（尾巴），後腿已完全退化，前腿則已進化為鰭，鼻孔在頭頂，體內廢氣則由叫噴水孔的開口排出。鯨類動物可潛至數百米深處，並能屏氣達１小時之多。有些鯨類能發出超聲波，進行互相交流和探測獵物。鯨類動物可分為兩個主要類群：須鯨亞目及齒鯨亞目。須鯨亞目包括座頭鯨和溫鯨，它們沒有牙齒，但有角質牙床，或稱鯨須，用以濾過海水，篩選出魚蝦，齒鯨亞目有海豚科（包括逆戟鯨）、鉤嘴鯨和抹香鯨，它們都有幾十個同樣的圓錐形齒，用以獵食魷魚等魚類，在各大洋中均有生存，還有一些種生活在淡水中。海豚科有40多個種，喜歡群居生活並用語言互相交流，科學家們正在努力破譯這些語言。海豚是社會性動物，會幫助受傷或生病的同伴。抹香鯨可潛至1000米深處去捕捉大魷魚，消化後的殘渣逐漸積在胃里，會形成龍涎香，在香水工業中廣泛使用。