Como os maiores peixes do mundo, os tubarões-baleia dependem de seu tamanho para dissuadir predadores. Alcançando até 18 metros de comprimento e pesando mais de 20 toneladas na maturidade, os tubarões-baleia adultos são apenas presas sobre orcas e humanos.
Ao contrário dos adultos, os tubarões-baleia jovens geralmente têm menos de 60 centímetros de comprimento e foram encontrados nos estômagos de marlins e tubarões-azuis. No entanto, os jovens tubarões crescem rapidamente, o que é provavelmente uma adaptação protetora. No entanto, os jovens tubarões-baleia têm uma existência difícil, e os cientistas suspeitam que apenas 1 em cada 10 sobrevive até a idade adulta.
Os velejadores relataram alguns casos em que tubarões-baleia colidiram ou bateram em seus navios. Como isso provavelmente ocorre como uma resposta à ameaça percebida, esse pode ser outro comportamento anti-predador. No entanto, os tubarões-baleia são amplamente considerados inofensivos para os humanos, e os mergulhadores costumam nadar com eles em mar aberto.
Os tubarões-baleia são filtradores que atingem seu tamanho grande comendo uma dieta de plâncton, camarão e outras pequenas criaturas aquáticas. Eles são capazes de alimentar com mais eficácia do que seus parentes os tubarões-frade e megamouth, que também são espécies grandes que consomem criaturas minúsculas, em virtude de seu poderoso mecanismo de sucção.