Wieloryby to ssaki, które przystosowały się do całkowicie wodnego trybu życia, podczas gdy ryby to kręgowce, które ewoluowały do życia w wodzie. Pomimo bardzo różnych historii ewolucji obie grupy wyewoluowały opływowe ciała, płetwy i inne adaptacje, które pozwalają im efektywnie poruszać się po wodzie.
Powszechna forma zewnętrzna wielorybów i ryb jest wynikiem doboru naturalnego, który oddziałuje na obie grupy tak, aby jak najlepiej odpowiadały ich środowisku wodnemu. Opływowy kształt zmniejsza opór i pozwala na szybkie pływanie, płetwy zapewniają zwrotność i stabilność, a ochronna warstwa skóry lub łusek pomaga zmniejszyć tarcie i zapobiega utracie wody.
Jednakże wewnętrzna anatomia wielorybów i ryb ujawnia ich odrębne linie ewolucyjne. Wieloryby mają cechy ssaków, takie jak stałocieplność, zdolność do rodzenia żywych młodych i płuca do oddychania. Ryby natomiast są zmiennocieplne, składają jaja i mają skrzela do ekstrakcji tlenu z wody.
Tak więc, chociaż wieloryby i ryby mogą wyglądać podobnie z zewnątrz, ich struktura wewnętrzna, historia ewolucji i fizjologia są głęboko różne, co odzwierciedla ich wyjątkowe przystosowanie do odpowiednich środowisk wodnych.