Todas as baleias, golfinhos e botos pertencem a uma ordem chamada cetáceos. Totalizando aproximadamente 78 espécies, os cetáceos são divididos em dois grupos: os mysticeti e os odontoceti, ou baleias de barbatanas e baleias dentadas, respectivamente.
As baleias de barbatanas são assim chamadas por causa de suas camadas sobrepostas de placas de barbatanas, que são compostas por uma substância semelhante a uma unha chamada queratina. Depois que a baleia ingere um grande volume de água do mar, ela usa as barbatanas como peneiras para coletar organismos microscópicos à medida que a água do mar é ejetada da boca da baleia. As baleias barbatanas são as maiores de todos os cetáceos, representando 11 espécies distintas em quatro famílias. Essas famílias incluem as baleias francas, as baleias francas pigmeias, as baleias cinzentas e as baleias rorquais.
Além da presença de barbatanas, as baleias mysticeti podem ser diferenciadas das baleias com dentes, identificando a presença de duas bolhas no topo da cabeça. As baleias dentadas têm apenas um respiradouro.
As baleias dentadas são assim chamadas porque têm dentes, ao contrário das barbatanas. Dependendo da espécie, as baleias com dentes podem ter até 250 dentes individuais. As baleias dentadas são mais diversas do que as baleias de barbatanas, representando 67 espécies distintas. Essas espécies incluem cetáceos como a baleia assassina, a baleia beluga e o golfinho nariz de garrafa.