虎鲸的体型极为粗壮，是海豚科中体型最大的物种。头部呈圆锥状，没有突出的嘴喙。
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| 逆戟鲸 |
大而高耸的背鳍位于背部中央，其形状有高度变异性，雌鲸与未成年虎鲸的背鳍呈镰刀形，而成年雄鲸则多半如棘刺般直立，高度约1至1.8米。胸鳍大而宽阔，大致呈圆形，这点与大多数海豚科成员的典型镰刀状背鳍不同。上、下颚各有10至14对大而尖锐的牙齿作为武器，每颗牙大概有8cm。在海湾的浅水地带，它还喜欢用尾巴去钩拉海藻，发出“呼呼”的声音。虎鲸的体色图样主要由黑与白这两种对比分明的色彩组成，位于身体腹面的白色区域自下颚往后延伸至肛门处，在全黑的胸鳍之间变得狭窄，到了肚脐后方产生分歧，尾鳍腹面亦为白色。背部与体侧皆为黑色，但在生殖裂附近的侧腹处有白色斑块，眼睛斜后方亦有明显的椭圆形白斑。在背鳍后方有呈灰至白色的马鞍状斑纹。群居，每群2～55只不等，同伴间眷恋性很强。游速快，平常时速30海里，捕食时可以更快。性凶猛，捕食鱼类和海狮、海象、海豚、海豹等海兽，还时常袭击蓝鲸等大型须鲸，也食企鹅等海鸟。能发出62种不同的声音，为动物界中发声最复杂的种类，且不同种群间音调各有差异，类似人类的“方言”，为动物学家所关注。全年繁殖，妊娠期可能长达13～16个月，每胎1仔。雌鲸4岁性成熟。饲养寿命最长为50年。
虎鲸广泛分布于全世界的海域日本北海，冰岛，对于水温、深度等因素似乎没有明显的限制。它们在高纬度地区有相当高的栖息密度，特别是在猎物充足的海域。它们的移动情形普遍与追踪猎物或增加捕食率有关，时间通常在鱼类产卵季与海豹的生产期。到了夏天，大西洋中大多数的虎鲸都栖息于浮冰边缘或有浮冰的水道。它们会迁徙至何处、会移动多远，目前仍未有定论。部分虎鲸会终年停留于南极海域，而在北极的虎鲸则很少接近浮冰。据华盛顿州与英属哥伦比亚的虎鲸研究者指出，当地有定居型与过境型两种型态的虎鲸群，当地终年皆可发现此二种群体。部分个体有非常大的活动范围，由各地的照片辨识结果发现，有些虎鲸的活动范围自阿拉斯加一直到南方的加州。