须鲸类动物的体形巨大，最小的百种类体长也大于6米。口中没有牙齿，只有在胚胎发育时可以看到退化的牙齿，但上颌左右两侧的腭部至咽部各生有150—400枚呈梳齿状排列的角质须。须的颜色、形状和数目因种类的不同而有差异，是进行分类的重要依据之一。外鼻孔有2个，位于头顶，呼吸换气度时可以喷出两股水柱。
头骨极大，有的种类可达体长的1/3，左右对称。颈专椎愈合或者分离。胸骨较小，仅有1到2对肋骨与胸骨相连接，胸廓不完全。没有锁骨。鳍肢一般具4指。消化道中具有盲肠。主要以磷虾等小型甲壳类动物为食，有的种类也吃小型群游性鱼类，以及底栖属的鱼类和贝类。哈氏冠齿鲸生活在距今3000万年前，是古鲸向现代鲸鱼进化的重要纽带。在牙齿上，科学家们找到了古鲸向须鲸进化的一些鲜明证据。
蓝鲸是地球上人类已经发现的最大的动物，它属于须鲸的一种。一直以来，科学家就对须鲸的起源感到困惑不解，因为须鲸的嘴里没有牙齿，而是像刷子一样的角质须。须鲸们性情温顺，以海洋中的小鱼小虾和浮游生物为食，从这方面看，须鲸似乎不能算作顶级掠食者，那它究竟是怎么进化出这么大的体型的呢？
最近，科学家们终于发现了须鲸的祖先，向我们揭开了鲸鱼演化过程的冰山一角。原来，须鲸的祖先可都是海洋“黑老大”一般的存在，是当时海洋中最凶猛的掠食者。科学家发现的化石证据就是从美国南卡罗莱纳州发现了一具古鲸的化石，名为哈氏冠齿鲸。这种鲸鱼长着“冠状的牙齿”，这是它最显著的特点。