Le balene sono un membro della famiglia dei cetacei e come tali, nonostante siano completamente residenti in acqua, le balene sono mammiferi, non pesci. Esistono solo 83 specie di cetacei al mondo organizzate in 14 famiglie e due sottocategorie principali: balene dentate (Odontoceti, tra cui orche, narvali, delfini e focene) e balene (Mysticeti, megattere e rorquali). I cetacei dentati hanno denti e mangiano pinguini, pesci e foche. Invece di denti, Mysticeti hanno uno scaffale di materiale ossuto chiamato baleen che filtra piccole prede come lo zooplancton dall'acqua dell'oceano. Tutti i cetacei, dentati o baleen, sono mammiferi.
Le balene e i loro parenti cetacei hanno dimensioni enormi. Il più piccolo cetaceo è il Vaquita, una piccola focena che vive nel Golfo della California, lunga circa 1,4 m e pesa meno di 40 kg. È vicino all'estinzione. La più grande è la balenottera azzurra, infatti, l'animale più grande dell'oceano, che può crescere fino a 190.000 kg e oltre 24 metri di lunghezza.
I corpi di cetacei sono aerodinamici e fusiformi (affusolati ad entrambe le estremità). Hanno piccoli occhi laterali, senza orecchie esterne, arti anteriori appiattiti lateralmente privi di gomito flessibile e collo indistinto. I corpi delle balene sono subcilindrici ad eccezione della coda, che è appiattita all'estremità.
Ci sono quattro caratteristiche principali che distinguono i mammiferi da pesci e altri animali. I mammiferi sono endotermici (chiamati anche a sangue caldo), il che significa che devono fornire il proprio calore corporeo attraverso il loro metabolismo. I mammiferi danno alla luce piccoli (invece di deporre le uova) e allattano i loro piccoli. Respirano ossigeno dall'aria e hanno i capelli sì, persino le balene.
Per capire cosa rende una balena un mammifero, confrontalo con un pesce che abita nell'oceano della stessa dimensione generale: uno squalo. Le principali differenze tra cetacei come balene e pesci come gli squali sono:
I cetacei respirano ossigeno. Le balene hanno i polmoni e respirano attraverso le buche nei loro crani, scegliendo quando venire in superficie per respirare. Alcune specie come i capodogli possono rimanere sott'acqua per un massimo di 90 minuti, anche se la maggior parte in media circa 20 minuti tra i respiri.
Al contrario, gli squali estraggono l'ossigeno direttamente dall'acqua usando branchie, strutture a fessura piumate appositamente costruite situate ai lati delle loro teste. I pesci non hanno mai bisogno di venire in superficie per respirare.
I cetacei sono a sangue caldo e sono in grado di regolare internamente la propria temperatura corporea. Le balene hanno un grasso, uno strato di grasso che aiuta a mantenerle calde e generano calore nuotando e digerendo il cibo. Ciò significa che le stesse specie di balene possono prosperare in un'ampia varietà di ambienti, dagli oceani polari a quelli tropicali, e molti migrano avanti e indietro durante l'anno. Ogni anno, le balene viaggiano da sole o in gruppi chiamati baccelli, spostando lunghe distanze tra i loro terreni di alimentazione di acqua fredda verso i loro allevamenti di acqua calda.
Gli squali sono a sangue freddo e non possono regolare la loro temperatura corporea, quindi devono rimanere in qualsiasi zona ambientale in cui si sono evoluti, in genere acque temperate o tropicali. Ci sono alcuni squali d'acqua fredda, ma devono sopravvivere al freddo.
La prole cetacea è nata dal vivo. I bambini balena (chiamati vitelli) impiegano circa 9-15 mesi a gestarsi e nascono dalla madre uno alla volta.
A seconda della loro specie, gli squali madri depongono fino a circa 100 uova in casse di uova nascoste nelle alghe o mantengono le uova all'interno dei loro corpi (negli ovipositori) fino alla schiusa.
La progenie dei cetacei è curata dalle madri. Le balene femmine hanno ghiandole mammarie che producono latte, permettendo alla madre di nutrire i suoi polpacci per un anno intero, durante il quale insegna loro dove si trovano i terreni di riproduzione e di alimentazione e come proteggersi dai predatori.
Dopo che le uova di squalo appena nate si sono depositate, o i bambini (chiamati cuccioli) si schiudono dall'ovopositore della madre, sono soli e devono rompere la cassa delle uova e il foraggio e imparare a sopravvivere senza aiuto.
I cetacei hanno i capelli vestigiali. Molte specie perdono i capelli prima di nascere, mentre altre hanno ancora dei peli sulla testa o vicino alla bocca.