Wieloryby należą do rzędu cetaceów (Cetacea) – ssaków, do których zalicza się też delfiny i marswiny. Ponad 80 gatunków cetaceów zamieszkuje oceany. Wieloryby występują w obu półkulach. Populacje niemal wszystkich gatunków wciąż są niskie po 200 latach łowiectwa. Dzieli się je na dwie grupy: wieloryby dziobate (filtrowce) i zębate.
Wieloryb błękitny (Balaenoptera musculus)
Największe zwierzę na Ziemi. Największa zanotowana długość: 33,5 m (typowo 24–30 m). Masa: 150–200 ton. Serce wielkości małego auta, żołądek pomieści 1 tonę kryla. Był na skraju wymierania w XX w. Liczby nieznacznie wzrosły po końcu komercyjnego łowiectwa (1964). Występuje w obu półkulach: Pacyfik Wschodni, Atlantyk, Antarktyda, Ocean Indyjski. Populacja półkuli południowej: ok. 2300, wzrost 7% rocznie. Północna półkula – brak dobrych szacunków.
Wieloryb długopletwy (Megaptera novaeangliae)
Nazwa od charakterystycznego kształtu ciała i stylu nurkowania. Długość 12–15 m. Słyną z akrobacji i uderzania płetwami o wodę. To wieloryb dziobaty. Po redukcji liczebności przez łowców, populacja się odrodziła. Według BBC: ponad 30 000 w półkuli południowej, 15 000 w Atlantyku Północnym, 18 000 w Pacyfiku Północnym.
Kachalot (Physeter macrocephalus)
Największy ssak zębisty na świecie. Dorosłe: do 20 m, ok. 60 ton. Rozpoznawalny: ogromna głowa, brak płetwy grzbietowej. Łowiony od XVII w. (olej do lamp). Po II wojnie rocznie 30 000 sztuk. Chroniony od 1982 r., Japonia ma pozwolenie na 10 szt. rocznie do celów naukowych.
Wieloryby północne (Eubalaena)
Nazwa z dawnych czasów łowiectwa: „prawidłowe” do polowania – wolne, blisko brzegu, unosiły się po zabiciu. Trzy gatunki. Północnoatlantycki i północnopacyficzny na skraju wymierania: ok. 400 i 200 osobników. Południowy (półkula południowa): 8000–10 000. Duże, grzbietowe głowy z rakami, pasożytami.
Inne gatunki
Bieluga (biały wieloryb, Arktyka, ok. 4,5 m), wieloryb płetwisty (drugie co do wielkości zwierzę), wieloryb szary (głównie Pacyfik Północny), minke (mały dziobaty, zdrowa populacja), wieloryb sei (szybki, Japonia może łowić 100 rocznie „do celów naukowych”).