Bien que la durée pendant laquelle une baleine peut retenir sa respiration varie selon les espèces, la baleine à bec peut retenir sa respiration jusqu'à 2 heures. Le cachalot peut retenir sa respiration jusqu'à 90 minutes.
Le secret de la capacité de la baleine à retenir sa respiration réside dans son système respiratoire spécialement développé qui lui permet d'absorber jusqu'à 90 % de l'oxygène respiré. En revanche, les humains n'en absorbent qu'environ 15 %.
Selon l'Université de Californie, Santa Barbara ScienceLine, les baleines respirent par des évents situés au sommet de leur tête. Parce que la baleine ne respire qu'à la surface, elle a évolué avec la possibilité de choisir quand respirer et ne peut pas respirer sous l'eau.