體呈流線形、前肢特化為鰭狀、體溫恒定、胎生哺乳和進行肺呼吸的海洋脊椎動物。又稱海獸。它們都是由陸上返回海洋的，屬於次水生生物。一般包括鯨目、鰭腳目、海牛目的所有動物，以及食肉目的海獺(Enchydralutris)和北極熊(Thalarctor maritimus)。鯨目動物（如鯨、海豚）和海牛目動物（如儒艮、海牛）終身棲息在海裏，為全水生生物；而鰭腳目動物（如海豹、海獅）需要要到岸上進行交配、生殖和休息，食肉目的海獺和北極熊僅在海中捕食和交配，為半水生生物。生活在河流和湖泊中的白暨豚（Lipotes vexillifer）、江豚(Neophacaena phocaenoides)、貝加爾環斑海豹(Pusasibirica)等，因其發展歷史同海洋相關，也被列為海洋哺乳動物。
研究簡史 人們早先曾把鯨類稱為“大魚”，把海牛和儒艮稱為“美人魚”。後來發現這些動物具有獸類的特點，又叫它們為“水獸”。18世紀，林奈和拉馬克最先給以科學的命名。1958年，V.謝弗發表第一本有關海洋哺乳動物的專著《海豹、海獅和海象》。1965年，R.J.哈裡森和J.E.金最先把所有生活在海洋裡的哺乳動物歸至在一起，撰寫成《海洋哺乳動物》。1972和1974年，哈裡森《海洋哺乳動物的功能形態解剖學》(2卷)和S.H.裡奇韋《海洋的哺乳動物》的出版，標志著海洋哺乳動物的研究進入到生理、生化和實驗動物學的新階段。
中國對海洋哺乳動物的記載很早，明代李時珍《本草綱目》和清代蔣廷錫《古今圖書集成》中就有描述。壽振黃等編寫的《中國經濟動物志·獸類》(1962)列出瞭中國海洋哺乳動物的系統綱目。60年代以來又有不少新發現，到1978年止，中國已知有30餘種鯨類（包括海豚）、4種鰭腳類和1種海牛類動物。研究內容也由分類描述發展到形態解剖、生態和生理方面。
分類 海洋哺乳動物主要包括鯨目(Cetacea)、鰭腳目(Pinnipedia)和海牛目(Sirenia)。
鯨目 全水棲。體形似魚，體長從1米多至30多米。皮膚裸露，僅吻部具少許剛毛。皮下脂肪肥厚，以保持體溫並減少身體的比重。前肢鰭狀，適於水中遊泳。後肢退化，僅剩一對小骨片。有尾鰭，是主要的遊泳器官。眼小，視力較差，主要靠回聲定位尋找食物和逃避敵害。鼻孔1～2個，位於頭頂，俗稱噴水孔，是鯨類的重要特點。肺左右兩葉，營呼吸作用。無外耳殼，外聽道細小，但感覺靈敏，能感受超聲波。有乳房一對，胚胎時期都具齒，但須鯨類的齒在出生時變為鯨須，而齒鯨類的齒終生保留。（圖1、圖2）。
圖1 抹香鯨
圖2 座頭鯨
鯨目分為3個亞目，現有90餘種。
海牛目 全水棲。體呈紡錘形，皮厚而具稀疏的毛。頸短，有縊紋，頸椎互相分離。前肢鰭狀，適於水中遊泳；後肢缺失，僅保留腰帶骨。無背鰭，尾鰭寬大、扁平，是遊泳器官。臼齒具平坦的咀嚼面，胃多室，腸長，為植食性動物的特征，主食海藻。行動緩慢，性好群居。
本目動物分3科，現存兩科4種。①大海牛科(Hy-drodamalidae)，在18世紀時因捕撈過度而滅絕。②海牛科(Trichechidae)，尾呈鏟形，頸椎6枚。③儒艮科(Dugongidae)，尾呈新月形，頸椎7枚（圖3）。
圖3 儒艮
圖4 海狗
白令海的海象，屬於哺乳動物
鰭腳目 半水棲。體形似陸獸，體表密被短毛。頭圓，頸短。四肢皆呈鰭狀，趾（指）間有蹼，故名鰭腳類。前肢起平衡作用，後肢是主要遊泳器官。鼻和耳孔皆具活動的瓣膜，潛水時可將耳、鼻孔關閉。口大，周圍有大量觸毛，口內具不同型的牙齒。聽覺、視覺、嗅覺都很靈敏，在水下具有聲通訊和回聲定位的能力。
該目包括海獅科(Otariidae)、海象科(Odobenidae)和海豹科(Phoeidae)，現有30餘種。海獅科具外耳殼和陰囊（圖4）。海象科和海豹科無外耳殼和陰囊，海象科上犬齒巨大，露於唇外，成為獠牙。（見彩圖）
生物學特征 海洋哺乳動物除具有胎生、哺乳、體溫恒定、用肺呼吸等陸上高等哺乳動物的特點外，還由於生活在海洋中，產生瞭一系列的水生特征。
體型 海洋哺乳動物的體型都很大，遠非陸生哺乳動物可以相比。藍鯨為世界最大的動物，體長達33米、重達190噸。即使體形最小的海獺，其成年雄性體長也達1.47米、重約45公斤；雌性長為1.39米、重約33公斤。
海洋哺乳動物都是遊泳生物。身體呈紡錘形或流線型。其中鰭腳目動物和海獺、北極熊是半水生生物，均具四肢，外形與陸上獸類相似。鯨類和海牛類是全水生生物，體形似魚，但它們的尾鰭呈水平狀，與魚類的垂直狀尾鰭是不同。
肺呼吸 海洋哺乳動物是由陸上動物演化而來，依然保持著用肺呼吸的方式，每隔一段時間便浮出水面換氣。它們不但善於遊泳，還善於潛水，抹香鯨(Physetercatodon)可潛在水中長達1.5小時。
體溫 海洋哺乳動物分佈很廣，南、北兩極尤多。為保持體溫，防止體熱過多的散失，它們都有很好的保護層：鯨類具有很厚的皮下脂肪，鰭腳類具有很好的毛皮。
繁殖生長 海洋哺乳動物繁殖較慢，多數一年一胎、一胎一仔，有的是三年一胎。哺乳期較長，半年至一年多。初生仔也較大，如抹香鯨出生時體長約4～4.5米，剛出生的海獺長約61厘米。幼獸跟隨母獸的時間也較長，這些都是為瞭保證其後代的成活率。
意義 鯨類是重要水產資源，經濟價值很大。它們的皮可制革，肉可食用，脂肪可提煉工業用油，是做肥皂、蠟燭等的材料，骨可制作骨粉，內臟可作維生素制劑。抹香鯨的鯨腦油可做精密儀器的潤滑油。著名的龍涎香是抹香鯨腸部的產物。
海牛類、鰭腳類中的一些動物和海獺的毛皮質地優良，是制衣作帽的原料。另一些種類的皮可制革，有的還可食用。海象、海豹、海牛和儒艮的脂肪可煉油，供食用、點燈或作潤滑油。儒艮的油是貴重的藥材。它們的肉均可食用。海象的牙還能用於象牙雕刻。海豹的雄性生殖器是生津補血、健腦補腎的良藥。
隨著仿生學的發展，人們對海洋哺乳動物的潛水能力、遊泳速度、回聲定位、體溫調節和發達的智力，越來越重視。馴養海洋哺乳動物為軍事和潛水作業服務，進行人和動物的“對話”，充當海洋牧場的“警犬”等工作，已在不少國傢嘗試。海洋哺乳動物也是人們喜愛的觀賞動物。
參考書目
R.J.Harrisen，J.E.King，Marine Mammals，Hutchin-son Univ.Library，London，1965.
S.H.Ridgway，Mammals of the Sea，Charles C.ThomasPubl.，Springfield Illinois，1972.