يتراوح حجم الحيتان وأقاربها من الحيتانيات الأخرى بشكل كبير، وأصغر الحيتان هو الفاكويتا وهو خنزير بحري صغير يعيش في خليج كاليفورنيا يبلغ طوله حوالي 5 أقدام (1.4 مترا) ويزن أقل من 88 رطلا (40 كيلوجراما)، وهو قريب من الإنقراض، وأكبر الحيتان هو الحوت الأزرق، وفي الواقع، أكبر حيوان في المحيط والذي يمكن أن ينمو إلى أكثر من 420.000 رطل (190.000 كجم) ويصل طوله إلى 80 قدما (24 مترا).
أجسام الحيتان منبسطة ومغزلية (مستدقة في كلا الطرفين)، ولديهم عيون جانبية صغيرة، بدون آذان خارجية وأطراف أمامية مسطحة بشكل جانبي تفتقر إلى مرفق مرن وعنق غير واضح، وأجسام الحيتان شبه أسطوانية ماعدا ذيولها التي يتم تسطيحها في نهايتها.