Cá voi được phân loại là động vật có vú chứ không phải cá vì chúng sinh con để sống. Chúng cũng có một lượng lông thưa thớt trên cơ thể, chúng có phổi thở không khí và cung cấp sữa cho con non.
Hàng triệu năm trước, một số loài động vật có vú trên cạn đã lang thang từ đất liền ra đại dương và tiến hóa để sống ở đó. Các loài động vật có vú khác bao gồm cá heo, hải mã, hải cẩu và cá heo. Trong trường hợp của cả cá heo và cá voi, chân trước biến thành chân chèo, trong khi chân sau trở nên nhỏ và khó nhìn thấy. Cá voi là họ hàng gần nhất còn sống của hà mã.
