As baleias são mamíferos pertencentes a ordem dos cetáceos. Possuem uma estrutura óssea interna semelhante à dos mamíferos terrestres. Suas nadadeiras são membros locomotores atrofiados, remanescentes do período em que seus antepassados eram quadrúpedes. A cauda é grande e constitui o principal órgão de deslocamento das baleias.
As narinas de uma baleia localizam-se no alto de sua cabeça quando sobe à superfície após a submersão prolongada expele, através dela, o ar quente e úmido dos pulmões, o qual se condensa em contato com a atmosfera formando uma coluna de gotículas de água.
A audição é o sentido mais importante das baleias. Sabe-se que produzem ao menos dois tipos de sons: os que intervêm em seu sistema de ecolocalização e as vocalizações.
Os sons de ecolocalização funcionam como uma espécie de sonar biológico, enquanto as vocalizações são as conhecidas canções das baleias, que parecem ser um meio de comunicação entre os membros da mesma espécie.
O corpo é coberto por uma camada de gordura que ajuda na flutuação do animal e a manter o calor. Essa gordura também funciona como meio para armazenar energia.
A baleia pode viver 30 anos em média, porém já foi registrada uma baleia que chegou até os 50 anos.