虎鲸成年雄性身长最大记录是9.75 米，体重9524 千克。是海豚科中体型最大的一种。身体大小、鳍肢大小和背鳍高度有明显的性二型。雌性最大体长达7.70米，雄性体长达9米。雄性成体的背鳍直立，高可达1.0～1.8米，雌性的背鳍明显地镰刀形，高不及0.7 米。头部略带圆，具有不明显的喙。椭圆形的鳍肢位于体全长的前1/4处。雄性的鳍肢长可达体全长的20%，雌性的达11%～13%。尾叶宽可超过体全长的1/5。体背面黑色，在背鳍后方有1个浅灰色的鞍斑。下颌及从下颌前端到尿殖区的体腹面白色。有1个白色的叶状斑从尿殖区向上伸到背鳍后的体侧。尾叶的腹面白色或浅灰色，可能具黑色边缘。在每侧眼的后上方各有1个白色椭圆形斑。鞍斑在年幼时不明显，性成熟后更显著。
成体头骨的髁基长可达1000mm。在眶前凹前方过两前颌骨的宽小于吻突宽。两翼骨远隔开。颞窝大。下颌骨相对较短。在上、下颌每侧都有10～12枚齿，其横切面呈椭圆形，齿尖向内和向后。在一些较老的个体，齿常被磨蚀或溃烂损坏。
虎鲸体形很大，呈纺锤形，表面光滑，皮肤下面有一层很厚的脂肪用来保存身体的热量。体长约为600～1000厘米，体重5000～000千克。身体上的颜色黑白分明，背部为漆黑色，只是在鳍的后面有一个马鞍形的灰白色斑，两眼的后面各有一块梭形的白斑，腹面大部分为雪白的颜色。头部较圆，没有突出的吻部，鼻孔在头顶的右侧，有开关自如的活瓣，当浮到水面上时，就打开活瓣呼吸，喷出一片泡沫状的气雾，遇到海面上的冷空气就变成了一根水柱。前肢变为一对鳍，很发达，后肢退化消失。高耸于背部中央的强大的三角形背鳍，十分显眼，雄兽的可达1.5米高，既是进攻的武器，又可以起到舵的作用。嘴很大，上下颌上共有40～50枚圆锥形的大牙齿，能把一只海狮整个吞下。
体长 （最长） 体重（最重）
雄性 9.8米 9000千克
雌性 8.5 米 5,500千克
初生虎鲸 2.1～2.4米 180千克
栖息环境
虎鲸的生境为极地和温带海域为主。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，以须鲸、企鹅、海豹等为食。它们会迁徙至何处、会移动多远，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美国南方的加州。
生活习性
游水
虎鲸时常会有跃身击浪、浮窥等行为，或是以尾鳍或胸鳍拍击水面。在海湾的浅水地带，它还喜欢用尾巴上的缺刻去钩拉海藻，发出“呼呼”的声音，不久，浑身就披满了半透明的海草。虎鲸的泳速最快可达时速55公里，可闭气17分钟左右。当周遭空气凉爽时，通常可看见它们低矮而呈树枝状的喷气。虎鲸的水柱是倾斜的，又粗又矮，不像须鲸一样，又细又高。它们对船只的反应多样，冷漠忽视或是充满好奇心都有可能。偶尔会集体搁浅，群体有时会被困在潮池或海湾中。在北极与南极海域，因为风吹而快速产生的浮冰对虎鲸而言是一大麻烦，有时会因此迫使它们停留于水面狭窄的小水域里相当长的时间。
声音
如果说座头鲸是鲸类中的“歌唱家”，白鲸是海中“金丝雀”，那么虎鲸就是鲸类中的“语言大师”了，它能发出62种不同的声音，而且这些声音有着不同的含义。例如在捕食鱼类时，会发出断断续续的“咋嚏”声，如同用力拉扯生锈铁门窗铰链发出的声音一样，鱼类在受到这种声音的恐吓后，行动就变得失常了。虎鲸不仅能够发射超声波，通过回声去寻找鱼群，还能够通过超声波判断鱼群的大小和游泳的方向。这种能力，对生活在海洋里的食肉动物来说是十分重要的，海水下面十分黑暗，很难在这种环境里看清远处的捕食目标。
集群
虎鲸喜欢群居的生活，有2～3只的小群，也有40～50只的大群，每天总有2～3个小时静静地呆在水的表层，因为肺部充满了足够的空气，所以能够安然地漂浮在海面上，露出巨大的背鳍。群体成员间的胸鳍经常保持接触，显得亲热和团结。如果群体中有成员受伤，或者发生意外失去了知觉，其它成员就会前来帮助，用身体或头部连顶带托，使其能够继续漂浮在海面上，就是在睡觉时也扎成一堆，这是为了互相照应，并保持一定程度的清醒。 它们在一起旅行、用食，以种群为社会组织，在广大的家庭中休息，互相依靠着生存长大。
社会祖系
位于华盛顿州与英属哥伦比亚的定居型虎鲸，其基本社群单位为小型母系群体，一般由2至9头血缘关系相近的虎鲸所组成，此母系群体会长期维持稳固，所有成员似乎会共同分担养育工作。几个这样的群体会共同组成一个小群（通常用以描述一群彼此间有社交行为联系的鲸目动物），典型的小群通常包含成年、未成年的雌雄虎鲸与仔鲸，多半由最年长的雌鲸居于领导地位，而待在小群里的雄鲸通常是该雌鲸的后代。甚至有的雄性虎鲸长到9米还在小群中生活。
虎鲸的社会形态是母系，交配对象的选择比较复杂，不是由雄性的力量决定一切：例如鲸群的族长有时能活到80岁，在晚年也有交配的例子，她们选择交配的对象一般是鲸群内部年长的雄性。雌鲸选择对象的标准科学家并不清楚，很少观察到交配的现场，只知有母亲，不知父亲在哪。
鲸群内没有父子关系和父女关系，雄性的责任是出去寻找食物，然后引导鲸群集体猎杀，分工明确，没有地位的高低；而母女、母子关系则非常稳定，是一辈子的关系，一般不会离群。出现孤鲸的原因一般是受伤或迷路。当族群过大时，会“分家”，产生一个新的族群。
捕猎
有时虎鲸会采团体的方式打猎，它们利用从隆额（海豚科用来制造回音定位的部位，会将声音集中成一束）发出的超音波互相沟通和联系，并策画战术。 它们也会合力将鱼群集中成一个大球，然后轮流钻入取食。猎捕海狗时，虎鲸会在满潮前观察直达海滩的裂缝沟渠，当满潮时沟渠会灌满水，并在沙滩上形成一片浅水域，此时虎鲸会沿着沟渠冲上海滩，并故意让自己搁浅，以趁机捕食海狗或海狮，有时一只虎鲸会露出大背鳍吸引海狗群的注意，这时另一只虎鲸就会悄悄的靠近捕杀海狗，当猎物脱逃时，另一只虎鲸就会冲上去接替捕食。类似地，虎鲸有时会将腹部朝上，一动不动地漂浮在海面上，很像一具死尸，而当乌贼、海鸟、海兽等接近它的时候，就突然翻过身来，张开大嘴把它们吃掉，有时也会用尾巴将猎物击昏，如海狮等，再进行捕食。
虎鲸的食物包括鱼类、其他鲸类、鳍足类、海獭类、鸟类、爬行类和头足类。在南极采集的虎鲸的362个胃中，217个含有鱼类，75个含有小须鲸的残余，35个含有鳍足类，35个含有头足类。
虎鲸的大脑非常发达同时身体拥有强大力量，凭借这些优势，这些高智商动物能够追赶和捕杀海洋中的很多顶级捕食者。一些虎鲸家族成员的菜单上至少列出了9种鲨鱼美味，其中就包括令很多动物闻风丧胆的大白鲨和灰鲭鲨。
虎鲸专家、对虎鲸行为进行了长达17年研究的英格里德·维萨尔博士表示：“令人印象最深的策略就是施展空手道中的掌劈。”虎鲸会利用尾巴将鲨鱼赶出水面，整个过程中甚至不用与鲨鱼发生身体接触。借助于尾巴产生的上升力，它们能够制造一个漩涡，将鲨鱼置于其移动时形成的水流之上。一旦猎物露出水面，虎鲸便转动身体同时将尾巴伸出水面，而后像施展空手道中的掌劈一样攻击鲨鱼。
将鲨鱼劈晕之后，虎鲸会抓住鲨鱼并将其翻转过来。这显然是一项令人不敢相信的策略，说明虎鲸非常了解自己的对手。在被迅速翻转倒置之后，鲨鱼进入瘫痪状态，也就是所谓的“肌肉紧张性停滞”，从此任由虎鲸宰割。
来自新西兰诺斯岛图图卡卡的维萨尔表示：“虎鲸并不了解鲨鱼的生理学结构，但所表现出的行为确实说明，它们知道采取一项确定的行动之后会带来怎样的效果。你不必为了开车就去掌握汽车的工作原理，你所要了解的就是怎么做才能让车子行驶起来。同样地，虎鲸似乎知道一旦将鲨鱼翻转过来，它们便会丧失反击能力。虎鲸所做的就是利用自身的优势。”在虎鲸身上，科学家还观察到其它一些攻击手法，其中就包括“围捕”，即鲸群围住一条落单的鲨鱼而后展开正面进动，或者从下方悄悄逼近，趁其不备迅速偷袭鲨鱼下腹部。[6]
维萨尔说：“通常情况下，虎鲸都会将鲨鱼翻转过来，此时的鲨鱼已经无力反击，一次成功的捕猎行为就此结束，最后要做的就是享用自己的劳动成果。我们认为虎鲸并不会专门制定外出捕杀鲨鱼的计划。在海洋觅食并不是一件容易的事情，一旦机会出现，它们便毫不留情地对鲨鱼展开攻击。”
分布范围
分布于阿尔巴尼亚，阿尔及利亚，美属萨摩亚，安圭拉，安提瓜和巴布达，阿根廷，阿鲁巴，澳大利亚，巴哈马，孟加拉国，巴巴多斯，伯利兹，贝宁，百慕大，巴西，英属印度洋领地，汶莱，柬埔寨，喀麦隆加拿大，佛得角，开曼群岛，智利，中国，科科斯群岛，哥伦比亚，科摩罗，刚果，刚果民主共和国，库克群岛，哥斯达黎加，科特迪瓦，古巴，丹麦，吉布提，多米尼克，厄瓜多尔（加拉帕戈斯），萨尔瓦多，赤道几内亚，福克兰群岛（马尔维纳斯群岛），法罗群岛，斐济，法国，法属圭亚那，法属波利尼西亚，加蓬，冈比亚，加纳，直布罗陀格陵兰，格林纳达，瓜德罗普岛，关岛，危地马拉，几内亚，几内亚比绍，圭亚那，海地，赫德岛和麦克唐纳群岛，洪都拉斯，冰岛，印度，印度尼西亚，伊朗伊斯兰共和国，爱尔兰，以色列，意大利，牙买加日本，肯尼亚，基里巴斯，利比里亚，马达加斯加，马来西亚，马尔代夫，马绍尔群岛，毛里塔尼亚，墨西哥，密克罗尼西亚联邦，摩纳哥，摩洛哥，莫桑比克，缅甸，纳米比亚，瑙鲁，荷兰，荷属安的列斯群岛，新喀里多尼亚，新西兰，尼加拉瓜，尼日利亚，纽埃，北马里亚纳群岛，挪威，阿曼，巴基斯坦，帕劳，巴拿马，巴布亚新几内亚，秘鲁，菲律宾，皮特凯恩，葡萄牙，波多黎各，俄罗斯联邦，圣赫勒拿，阿森松岛和特里斯坦达库尼亚，圣基茨和尼维斯，圣卢西亚，圣皮埃尔和密克隆，圣文森特和格林纳丁斯，萨摩亚，塞内加尔，塞拉利昂，新加坡，所罗门群岛，索马里，南非，南乔治亚岛和南桑威奇群岛，西班牙，斯里兰卡，苏里南斯瓦尔巴群岛和扬马延岛，坦桑尼亚联合共和国，泰国，东帝汶，多哥，汤加，特立尼达和多巴哥，突尼斯，阿拉伯联合酋长国，英国，阿留申群岛，夏威夷群岛，乌拉圭，瓦努阿图，委内瑞拉，越南，维尔京群岛，英属维尔京群岛，美国，瓦利斯群岛和富图纳群岛西撒哈拉，也门。
旅鸟：德国。
繁殖方式
虎鲸全年都可以交配，雌兽每3～5年生育一次，怀孕期为1年，每胎产1仔，哺乳期也需要1年左右，在出生后的1～2年内，幼仔在饥饿或者呼唤雌兽时，只能发出粗厉的声音。以后随着年龄的增长逐渐模仿成体的声音，改进和丰富自己的叫声，但由于虎鲸的语言复杂而多变，幼仔要完全掌握成体的“语言”，至少需要花上5年多的时间。
虎鲸为多配性的。在西北太平洋，多数在5～7月间进行交配。在东北太平洋，它们大多在10月至次年3月间产仔。雄性性成熟体长5.2～6.2米，雌性性成熟体长4.6～5.4米。雌性在 11～16年间生产第一个可存活的仔鲸，在北太平洋记录的最小的新生仔鲸长2.28米。产仔间隔约5年。雌性约在40龄时停止产仔，其后生殖期平均约10年，可延长到30年以上。平均寿命估计达80～90年。雄性约在15龄达性成熟，平均寿命约29年，最大寿命约50～60年。
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