鲸鱼属于哺乳纲动物，统称鲸类或鲸豚类。
习惯上体型大者称“鲸”，体型小者称“豚”。它们大部分栖息于浅海，少数几种栖息于淡水。
分子系统学研究表明，鲸鱼起源于“偶蹄目”，与河马为姐妹群，也就是说鲸鱼与河马有着同一个祖先。
鲸鱼与河马的最近的共同祖先是六千万年前由反刍动物分化出来的半水生杂食动物，其中一只在万年前的始新世，从南亚等地进入水中生活，逐渐演化为完全水生的鲸类，并扩散至全球各大海域，部分种类还进入内陆河流及湖泊。
在物种进化史上，一切脊椎动物均由3亿年前海洋中的鱼类演化而来。鲸类的祖先在离开海洋2.5亿年后重返海洋，被称作二次入水，是进化史上一次罕见的重大转折事件。
为了适应水下环境。鲸类的前肢进化成为鳍，后来他们的肢退化，并生出水平的尾鳍，鼻孔移生至头顶，需每隔一段时间将鼻孔露出水面，置换氧气。
他们没有耳廓，但是听力极佳。鲸类的两大支系，须鲸和齿鲸在万年前分化。须鲸现存约15种，口内没有牙齿，上颌有帘幕般的角质鲸须，捕食磷虾，小鱼等，普遍体型巨大，是世界上最大的一类动物。
齿鲸现存约75种，口中多有利齿，捕食鱼类，头足类等。总体上体型比须精巧，而且不同种类之间差距较大，拥有发达的声呐系统，活动时主要依靠回声定位功能，部分种类的智商极高，甚至具备复杂的情感思想，鲸类还拥有敏锐的声纳系统，能够利用回声定位功能，发出声波信号寻找食物和相互通讯。人类发明的升声呐就是通过鲸鱼的声呐原理发明的，鲸类依靠敏锐的听觉在水下生存，他们每一胎只能产一个崽，生长期比较久，在人类的侵害下，1/4的种类濒临灭绝。尽管国际捕鲸委员会自20世纪80年代起规定禁止商业捕鲸，但是冰岛、挪威、俄罗斯、日本等国家仍然在大量的猎杀鲸类，使鲸鱼的数量急剧下降，海洋的生态平衡被严重破坏。
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