鲸鱼不是真正的鱼,而是属于哺乳动物纲。它们有几个关键特征与鱼类不同:鲸鱼通过肺呼吸,而不是用鳃;它们是温血动物,能够维持相对恒定的体温;鲸鱼是胎生的,雌性鲸鱼会通过乳腺分泌乳汁哺育幼崽,而大多数鱼类是卵生的。
此外,鲸鱼的前肢演化成了鳍状,后肢退化,体表没有鳞片,而是有一层厚厚的脂肪层用于保温。尽管鲸鱼的名称中有“鱼”字,并且它们生活在水中,但根据现代生物学的分类,它们与鱼类有本质的区别。