Cá voi là loài ăn thịt, có nghĩa là chúng sống hoàn toàn bằng chế độ ăn thịt. Cá voi là một phần của bộ động vật lớn hơn gọi là động vật giáp xác, bao gồm cá heo và cá heo. Tất cả các loài giáp xác đều là động vật ăn thịt.
Loại thịt mà động vật giáp xác tiêu thụ có thể khác nhau, từ động vật phù du cực nhỏ đến các loài cá voi khác, bao gồm cả cá voi xanh, loài động vật lớn nhất trên Trái đất. Động vật giáp xác được chia thành hai loại: cá voi thần bí và cá voi răng hàm, hoặc cá voi có răng và cá voi tấm sừng, tương ứng.
Cá voi sừng tấm có các mảng chồng lên nhau của một chất giống như móng tay, được gọi là keratin, được sử dụng để lọc động vật phù du và các động vật nhỏ khác khỏi nước biển, từ nhuyễn thể đến chim biển, mặc dù chất này thường được coi là phụ cho cá voi tấm sừng hàm. Có 12 loài cá voi tấm sừng hàm được chia thành 4 nhóm, bao gồm: phải, phải lùn, cá voi và xám.
Cá voi có răng, chẳng hạn như cá nhà táng, cá heo và cá heo, có răng hình nón hoặc hình thuổng được sử dụng để tóm và bẫy con mồi, chẳng hạn như cá, mực và thậm chí cả các loài động vật biển có vú khác. Ví dụ, cá voi sát thủ, loài cá heo lớn nhất trên thế giới, đã được quan sát săn các loài động vật có vú biển, bao gồm cá voi xanh, cá heo, cá heo, hải cẩu, sư tử biển và hải mã, ngoài chế độ ăn đặc trưng của chúng là cá và mực.
