As baleias são consideradas mamíferos, enquanto os peixes são simplesmente peixes, uma classe diferente de animais, e não são mamíferos. As baleias são consideradas mamíferos porque têm sangue quente e respiram pelos pulmões. Além disso, elas dão à luz filhotes vivos e os alimentam com leite.
As baleias não são os únicos mamíferos marinhos que existem. Golfinhos, morsas, botos e outros mamíferos marinhos têm coisas em comum que os separam das espécies de peixes:
- Enquanto os peixes botam ovos para se reproduzir, os mamíferos acasalam e dão à luz filhotes vivos após a gestação.
- Os peixes não alimentam seus filhotes com leite, ao contrário dos mamíferos.
- Os peixes têm escamas, enquanto os mamíferos marinhos têm pele e pelo, embora o pelo possa ser esparso.
- Embora vivam debaixo d'água, as baleias ainda respiram oxigênio pelos pulmões. As baleias têm orifícios de sopro acima de suas cabeças que permitem que elas venham à superfície para inalar o ar. As baleias podem ficar sob a superfície da água por até 120 minutos, o que as torna as mais adaptadas ao oceano dentre outros mamíferos marinhos.
- A baleia tem uma grande semelhança biológica com o hipopótamo e até tem evidências de "patas traseiras" em sua estrutura esquelética, embora não sejam visíveis de fora.
- A barbatana horizontal de uma baleia tem um movimento para cima e para baixo, em oposição ao movimento lateral da cauda de um peixe.
