美国纽约动物协会的罗杰·佩思与妻子凯蒂·佩思，经过20年精心研究发现：鲸不仅能唱歌，还能作曲。而座头鲸所唱的歌是自然界中音调最洪亮、最冗长、最缓慢的歌。座头鲸的歌，声音宽广，音调强烈，它是用轰隆隆的雷鸣般的低音节和呼啸尖锐的高音节的乐句反复鸣唱。每支歌一般唱6～30分钟。鲸所唱的曲调相同，但都是独唱，节奏也不一样。所唱的歌隔年更新，逐年演变。一个旧的乐句的出现次数逐渐减少，以新的取而代之。新谱的曲，不论增添了什么新的乐章和乐句，各地的鲸均能跟唱，不走调门，即使两处水域相隔遥远，也不例外。例如，同一年头分别在夏威夷和百慕大过冬的鲸，所唱的歌虽然不同，但歌曲的结构和变调的规律却大同小异。当鲸群经过长途迁徙回到原地之后，先唱去年的旧歌，然后逐渐更新。在生殖仔鲸期间则另外哼一种曲调。连接2年的歌比相隔多年的歌更相近。此外，鲸还随着周围环境的特殊变化或本身的生理条件的变异，发出类似嘀咕、怒吼、惊呼或哀鸣等不同的声音。这些复杂的行为和反应，说明鲸的大脑有储存记忆和智慧反应的能力。科学家们对奇妙鲸歌的发现，是长期对鲸进行近距离观察和窃听的结果。
海狮约有14种，大致可分为以下两类：一类体躯较大，披稀疏刚毛，没有或极少绒毛。另一类身体较小，皮上既有刚毛，又有密厚的绒毛。海狮虽有时上陆，但一生大部分时间都在海上巡游觅食。研究表明，海狮、海象等鳍脚类动物也和海豹一样，有精巧的回声定位系统，它能向周围发射一系列的声信号，然后收集自目标返回的回声，来辨别两个非常相似的目标。
海狮对两个不同特征的目标，在7米多的范围内，辨别精确度达正负4厘米。这些反射声音是依靠海狮众多的“胡子”监听的，因而胡子构成海狮的声纳系统。海狮交配、产仔、育儿等都离不开陆地。每到生殖季节，它们喜欢返回出生地，即使千里迢迢也在所不惜。
由于海狮的皮可以制成坚韧华丽的皮革，因此一些国家大肆捕杀它们，并从中获得巨大的利益。有时，一支船队出海，竟能捕杀上万头海狮。现代化的捕具和加工设施，使捕杀海狮的活动十分快捷和便利。国际环境保护组织为此曾多次抗议。海狮不仅游动迅速，潜水时间可长达20多分钟。既能在海中活动，又能在陆上生活。它的两栖性是海豹无法比拟的。海狮易驯养，也便于运输。第一次世界大战期间，潜艇崭露头角，大肆攻击各国舰船，可是由于当时探测潜艇的水听器材不够完善，英国和俄国海军只好动用经过训练的海狮探测敌潜艇。现代科学技术的飞速发展，使训练海狮的手段和装备器材愈发先进，海狮的本领“更显高强”。一次，某海域坠落了一枚反潜火箭，一声信号，海狮潜入深海，不久便浮上来，吻按一个橡皮钮，表示它已听到海底火箭发出的电波信号。接着，它让主人把一个专门设计的U形爪戴在它的吻部，然后潜入海底。对准火箭后，它打开开关，使U形爪两个半环形臂紧紧地扣住火箭的尾部，U形爪则连接一根尼龙绳，结果仅用1.5分钟的时间就捞起这枚价值10万美元的火箭。
世界各国常有关于海中人鱼或美人鱼的传说，实际上指的均为生活在热带海藻丛生的浅海海域中的海牛和儒艮。尽管它们的种类不多，但在动物分类上却独占一目，称为海牛目。海牛和儒艮本来都是普通的海栖或河栖哺乳动物，它们长得体肥颈短，既不像牛，也无黄牛的犄角，更无粗壮有力的四肢，它的外貌与人也毫无相似之处。只是它们的胸部都有一对乳房，乳房的位置与人的相仿。当母兽拥抱仔兽喂奶，头部和胸部露出海面，宛如人在海中游泳，故有“美人鱼”的雅称。海牛类动物共分五种。其中白令海域的大海牛体长7～8米、重4～5吨，早在240多年前这种海牛即已被杀绝。现在世界上仅存的海牛有四种：一种是生活在红海、印度洋、印尼、澳大利亚、琉球和中国台湾、广西海域中的儒艮，亦称南方小海牛；第二种是生活在墨西哥湾和加勒比海等美洲沿岸的美洲海牛；第三种是生活在亚马孙河的亚河海牛；第四种是分布于由塞内加尔向南至安哥拉的非洲西海岸的非洲海牛。海牛主要以藻类和其他水生植物为食。
属于鳍脚类的海豹约有18种，目前主要分布在北冰洋、北太平洋、北大西洋、地中海和南极周围海域，可分为食蟹海豹、豹海豹、夏威夷僧海豹、南象海豹、囊鼻海豹、环海豹等。中国沿海主要有两种海豹：斑海豹和髯海豹，其中又以斑海豹数量为多，分布于渤海、黄海和东海。海豹身体浑圆，形如纺锤，体色斑驳，毛被稀疏，皮下脂肪很厚，因而显得膘肥体胖。海豹身躯一般都不大，多在1.5～3米。但南象海豹体躯巨大，雄兽体长可达6.5米，重3600千克。雌兽略小，只有3.5米长，体重1000多千克。海豹的潜水本领很高，通常可潜到100米左右，最深可潜至300米。由于各地条件不同，海豹在形态和习性上也有所不同，可以分为五个亚种。海豹肉味道鲜美，营养价值很高。它的皮下脂肪可以炼油。海豹皮质坚韧，可以做衣服、鞋帽、包具等。雄海豹的生殖系统包括睾丸、阴茎和精索，俗称海狗肾，是贵重的药物，它与广狗鞭、鹿鞭及其他药物配制成的中药，有健脑补肾、生精补血、壮阳健身的作用。海豹的肠衣是制作提琴、吉他琴弦的最佳材料；它的肝脏含有丰富的维生素，是营养价值很高的滋补品；它的骨粉可作肥料；它的牙齿还可以制作项链、首饰等。
海象产于北极地区，有两支长长的獠牙。海象体躯肥硕，大的雄兽有4米多长，最大的海象体长可达7米，重1.5吨；雌兽有3米多长，重600多千克。太平洋的海象主要集中于白令海。穿过白令海峡，到楚科奇海、东西伯利亚海、拉普帖夫海；在大西洋，从格陵兰西面到巴芬岛，从冰岛和斯匹次卑尔根群岛到巴伦支海都有它的踪影。由于海象分布广泛，在各地不同气候和地理的长期影响下，出现了一些差异。所以，人们一般又把海象分为两个亚种，即太平洋海象和大西洋海象。海象近百年来遭到大量猎捕，数量减至约300万头。海象的肉和脂肪均可食用，是包括爱斯基摩人在内的北极圈人所喜爱的食物。海象的皮较厚，可达3厘米，是制革的原料；皮下脂肪厚15厘米，可用来炼油，一头海象能炼油160～300千克。海象油油质纯清无臭，既可以食用，也可以作为重要的工业用油。雄海象的獠牙很长，有些长达1米左右，重十几千克，可用于雕刻精致工艺品。
海豚是一种聪明绝顶的海洋动物，实际上是小型齿鲸，它们的体长在3～5米。海豚种类约60种，除少数种类生活在淡水中外，绝大多数都生活在海洋里。人们常见的海豚有宽吻海豚、真海豚、鼠海豚和马来海豚等。海豚每小时游速为37～55千米，最高时可达74～93千米。海豚经常在大洋里结队游泳，有时多达5000头以上，排成几千米长的队伍。海豚具有十分奇特的流线型体形，能够有效地降低游泳时水中的阻力；它的肌肉发达，尾鳍推进效率高。海豚游得快的最主要秘密还在于，海豚有光滑而富有弹性、又不沾水的皮肤。海豚还有一套极其灵敏精密的声纳系统，能探测到2000～20000赫的高频，具有高超的回声定位本领。海豚比猩猩和猴子聪明，如控制电流开关，海豚只学20次就能关闭，而猴子则需要几百次甚至上千次训练才能学会。海豚的大脑很大，而且沟回很多。一头成体海豚的脑重平均为1.6千克，人的脑重约为1.5千克，而猩猩的脑重不到0.5千克。从脑重和体重比看，人仍占第一位。人脑占体重的2.1％，而海豚脑与体重比为1.17％。海豚的脑还有一些独特的本领，如在睡眠中大脑左右两个半球可以轮流休息。
在1991年海湾战争中，美国在向波斯湾派出数艘扫雷艇的同时，还向海湾运去一支训练有素的海豚部队，执行探雷及水下作战任务。伊拉克曾组织一批敢死蛙人，企图从水下袭击美舰。但是海豚在美舰周围组成一条防线，它们凭着灵敏的感觉，搜寻进犯者；一旦发现敌方蛙人，迅速前往与之搏斗，并将敌蛙人刺死。结果，伊拉克蛙人无法接近美舰。尽管战争期间，美、英等国派出的扫雷舰艇的探测设备非常先进，但还有不少弱点。因此，多国部队充分利用海豚来协助，以弥补探测手段的不足。据美国海军情报人员透露，在战争期间美国出动的海豚至少有7次发现了海湾中的水雷，并立即发出了信号通知舰艇，使舰艇多次及时规避了水雷。美国佛罗里达州海豚研究中心自1988年以来，在8只海豚的帮助下，使10几位无学习能力的儿童克服了语言障碍，并着手治疗数百名患有大脑麻痹和精神损坏的儿童。早在20世纪50年代末期，美国就成立了专门利用海豚等海兽从事水下活动和作战的研究机构。1965年，美国训练了一只名为塔非的海豚，从事海底搜寻由空间返回地球而落入海中的宇航员座舱，并保护落水人员免受鳖鱼袭击。越南战争期间，美国海军水下训练中心训练的6头海豚和12名海豚训练员参加了越南金兰湾的巡逻和警戒。训练员还在海豚的鳍和口鼻上绑上利刃，训练海豚专门切割潜水员的供气管和面罩。海豚还非常擅长深海打捞。1965年，美军在试验“阿斯洛克”反潜火箭和“天狮星”巡航导弹时，曾进行过一项有趣的实验。他们在火箭战斗部和导弹发射架上装设了音响信标，结果海豚轻而易举地找到了坠落在60米深海中的“阿斯洛克”反潜火箭战斗部和“天狮星”导弹发射架。
