La recherche indique que, selon les mesures humaines pour l'intelligence, les dauphins sont la deuxième espèce la plus intelligente de la planète. Les IRM montrent que les dauphins sont conscients d'eux-mêmes, et d'autres recherches suggèrent que les mammifères marins ont une vulnérabilité particulière à la souffrance et aux traumatismes.
Les dauphins ont un cerveau très développé, qui est d'une taille impressionnante par rapport à la taille de leur corps. Le néocortex d'un dauphin est considérablement élargi par rapport à d'autres espèces, ce qui suggère que les dauphins sont capables d'une pensée d'ordre supérieur et d'un traitement avancé des émotions. Les dauphins sont également capables de comprendre les systèmes symboliques de communication et de comprendre des concepts abstraits, tous deux particulièrement humains.