La plus petite baleine, le cachalot nain, peut manger jusqu'à 2 204 livres de nourriture par jour. La plus grosse baleine, la baleine bleue, peut manger de 8 000 à 16 000 livres de nourriture par jour.
Les rorquals bleus n'ont pas de dents. Ils filtrent leur nourriture hors de l'eau à l'aide de longues et fines plaques de kératine appelées plaques à fanons. Les rorquals bleus mangent du krill et des copépodes, qui sont de très petits crustacés. Le cachalot nain se nourrit de proies beaucoup plus grosses, notamment le calmar géant, le calmar colossal, les poulpes et certains poissons. Il peut également capturer accidentellement d'autres proies lorsqu'il se nourrit. Les cachalots nains chassent leurs proies par écholocation.
