Cách đây 65 triệu năm, khi loài khủng long tuyệt chủng thì những sinh vật khác trên hành tinh mới sinh sôi nảy nở và chính sự phát triển nhanh chóng này đã dẫn đến tình trạng khan hiếm thức ăn. Trong điều kiện sống như thế, tổ tiên của loài cá voi đã phải di chuyển đến vùng ven biển để kiếm ăn và trải qua một thời gian dài tiến hoá loài cá voi đã thích nghi được với môi trường nước cho đến tận ngày nay. Khi chuyển từ cuộc sống trên cạn sang sống môi trường nước, cá voi chia thành hai nhóm: nhóm có răng và nhóm không có răng. Nhóm cá voi không răng chuyên ăn các sinh vật phù du thì răng của chúng biến hoá hoàn toàn. Còn nhóm cá voi có răng thì chuyên ăn các loài cá hay nhuyễn thể thì răng của chúng rất phát triển. Cá voi có thân hình thon dài, da láng trơn và có khả năng chịu lạnh rất cao. Khả năng bơi của cá voi cũng rất tuyệt với, xương sống cá voi rất mềm dẻo, uốn lượn dễ dàng trong nước, đuôi cá voi nằm ngang. Phổi của loài cá voi tuy bé nhưng lại hoạt động rất hiệu quả, chỉ cần vài giây ngoi lên trên mặt nước, cá voi đã có thể thay đổi 90% không khí trong phổi của chúng. Khả năng lặn sâu khoảng 2 giờ của cá voi là đặc điểm kỳ diệu của loài sinh vật khổng lồ này.
Trước đây người ta đã đánh bắt được một con cá voi xanh có kích thước chiều dài là 33,17 mét và nặng tới 190 tấn, chỉ riêng bộ xương của con cá voi đã nặng tới 29 tấn, trái tim nặng 700 kg, gan nặng 980 kg và lưỡi của nó nặng 4,3 tấn. Trọng lượng của lưỡi không thôi đã bằng trọng lượng của một con voi trên cạn.
Cá voi xanh cũng di cư như những loài cá khác. Bình thường chúng sinh sống ở vùng cực Bắc lạnh giá, nhưng khi sinh sản chúng lại di cư về phương Nam để sinh sản trong những vùng nước ấm hơn. Nhờ lớp da dày tới 60 cm mà cá voi có khả năng chịu lạnh rất cao cũng như tránh được tổn thương khi va chạm.
Thời gian mang thai của cá voi rất dài, khoảng 11 tháng. Khi mới sinh ra cá voi con đã dài 7 – 8 mét, nặng 3 – 4 tấn. Sau một tháng thì trọng lượng của chúng đã tăng gấp đôi. Mỗi chú cá voi con cần đến 200 lít sữa mỗi ngày. Sữa cá voi có rất nhiều dinh dưỡng, trong thành phần sữa cá voi có tới 50% là Protein và chất béo.
Các nhà khoa học cho rằng tuổi thọ của loài cá voi trong thiên nhiên dài khoảng 50 năm hoặc có thể là lâu hơn nữa. Những con cá voi có khả năng phát ra những âm thanh trầm bổng mà người ta thường bảo là cá voi đang hát. Những âm thanh này có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống của loài cá voi. Tiếng kêu giúp chúng tìm bạn, giúp chúng tìm đường hoặc thông báo những nguy hiểm cho đồng loại khi cần thiết. Cá voi là loài cá thông minh. Nó có thể bắt chước được một số hành vi của con người.