Balenele sunt un membru al familiei de cetacee și, ca atare, în ciuda faptului că sunt rezidenți în totalitate, balenele sunt mamifere, nu pești. Există doar 83 de specii de cetacee din lume, organizate în 14 familii și două subcategorii principale: balenele dințate (Odontoceti, incluzând balenele ucigașe, navalele, delfinii și porpoizele) și balenele balene (Mysticeti, balenele cu cocoașă și rorquals). Cetaceele dințate au dinți și mănâncă pinguini, pește și focă. În loc de dinți, Mysticeti au un raft din material osos numit balot care filtrează prada minusculă precum zooplanctonul din apa oceanelor. Toate cetaceele, dințate sau balotate, sunt mamifere.
Balenele și rudele cu cetacee au o dimensiune enormă. Cel mai mic cetacean este Vaquita, o mică mamă care trăiește în Golful California, cu o lungime de aproximativ 1,4 m și cântărește mai puțin de 88 de kilograme (40 de kilograme). Este aproape de dispariție. Cea mai mare este balena albastră, de fapt, cel mai mare animal din ocean, care poate crește la peste 19000 kg și peste 24 m în lungime.
Corpurile de cetacee sunt simplificate și fusiforme (conice la ambele capete). Au ochi laterali mici, fără urechi externe, antebleme aplatizate lateral, lipsite de cot flexibil și de gât indistinct. Corpurile balenelor sunt sub-cilindrice, cu excepția cozilor lor, care sunt aplatizate la capăt.
Există patru caracteristici principale care diferențiază mamiferele de pești și alte animale. Mamiferele sunt endotermice (numite și sânge cald), ceea ce înseamnă că trebuie să-și asigure propriul corp căldură prin metabolismul lor. Mamiferele nasc să trăiască mici (spre deosebire de depunerea ouălor) și să-și alăpteze puii. Respiră oxigen din aer și au păr, da, chiar și balene.
Pentru a înțelege ce face din balenă un mamifer, comparați-o cu un pește care locuiește în ocean de aceeași dimensiune generală: un rechin. Principalele diferențe între cetacee precum balenele și peștele precum rechinii sunt:
Cetaceele respiră oxigen. Balenele au plămâni, iar ei respiră prin găuri în cranii, alegând când să iasă la suprafață pentru a respira. Unele specii precum balenele de spermă pot rămâne sub apă timp de 90 de minute, deși majoritatea sunt în medie aproximativ 20 de minute între respirații.
În schimb, rechinii extrag oxigenul direct din apă folosind branhii, structuri special amenajate cu fante, situate pe laturile capetelor. Peștii nu trebuie niciodată să iasă la suprafață pentru a respira.
Cetaceele au sânge cald și sunt capabili să-și regleze temperatura proprie a corpului intern. Balenele au blubber, un strat de grăsime care ajută la menținerea caldă și generează căldură prin înot și digerarea alimentelor. Asta înseamnă că aceleași specii de balene pot prospera într-o mare varietate de medii de la oceanele polare până la tropicale, iar multe migrează înainte și înapoi pe parcursul anului. În fiecare an, balenele călătoresc singure sau în grupuri numite păstăi, deplasându-se pe distanțe lungi între bazele de alimentare cu apă rece până la locurile lor de reproducție cu apă caldă.
Rechinii sunt cu sânge rece și nu își pot regla temperatura corpului, așa că trebuie să rămână în orice zonă de mediu în care au evoluat, în general în ape temperate sau tropicale. Există niște rechini de apă rece, dar trebuie să rămână în frig pentru a supraviețui.
Urmașii de cetacee se nasc vii. Bebelușii de balenă (numiți viței) durează aproximativ 9-15 luni pentru a gestala și se nasc din mamă, la rând.
În funcție de specia lor, rechinii-mamă depun până la aproximativ 100 de ouă în cutii de ou ascunse în alge marine sau păstrează ouăle în corpul lor (la ovipozitoare) până când eclozează..
Urmașii de cetacee sunt ținuți de mame. Balenele de sex feminin au glande mamare care produc lapte, permițând mamei să-și hrănească vițeii un an întreg, timp în care le învață unde se află locurile de reproducere și hrănire și cum să se protejeze de prădători..
După depunerea ouălor de rechin nou-născuți sau bebelușii (numiți pui) se extrag de la ovipozitorul mamei, ei sunt singuri și trebuie să se desprindă de carcasa de ouă și de furaje și să învețe să supraviețuiască fără ajutor.
Cetaceele au părul vestigial. Multe dintre specii își pierd părul înainte de a se naște, în timp ce altele mai au o parte din partea de sus a capului sau lângă gură..