Le rorqual bleu se nourrit de petits organismes appelés copépodes et krill. Il se nourrit en aspirant une gorgée d'eau et de krill, puis en filtrant l'eau à travers ses fanons.
La baleine bleue est le plus gros mammifère de la planète, pesant 150 tonnes. Le krill, quant à lui, atteint généralement moins d'un pouce, bien que le plus gros puisse atteindre 6 pouces. Pour qu'un rorqual bleu puisse vivre avec un régime de krill, il doit manger jusqu'à 8 000 livres de krill par jour, ce qui équivaut à environ 40 millions de krill individuel. Les rorquals bleus nouveau-nés vivent du lait de leur mère pendant leurs 18 premiers mois de vie, la mère fournissant près de 150 gallons par jour.
Un rorqual bleu se nourrit par filtration, ce qui implique de plonger dans un banc de krill avec la bouche ouverte et d'absorber une grande quantité de krill et d'eau. Il ferme alors sa bouche. Les dents de la baleine sont faites de poils en forme de brosse avec juste assez d'espace entre elles pour filtrer l'eau. Il pousse l'eau à l'aide de sa langue puis avale le krill. À l'occasion, le rorqual bleu aspire également d'autres aliments comme du poisson ou des crustacés.