形態特徵
虎鯨虎鯨成年雄性身長最大記錄是9.75 米，體重9524千克。是海豚科中體型最大的一種。身體大小、鰭肢大小和背鰭高度有明顯的性二型。雌性最大體長達7.70米，雄性體長達9米。雄性成體的背鰭直立，高可達1.0-1.8米，雌性的背鰭明顯地鐮刀形，高不及0.7 米。頭部略帶圓，具有不明顯的喙。橢圓形的鰭肢位於體全長的前1/4處。雄性的鰭肢長可達體全長的20%，雌性的達11%-13%。尾葉寬可超過體全長的1/5。體背面黑色，在背鰭後方有1個淺灰色的鞍斑。下頜及從下頜前端到尿殖區的體腹面白色。有1個白色的葉狀斑從尿殖區向上伸到背鰭後的體側。尾葉的腹面白色或淺灰色，可能具黑色邊緣。在每側眼的後上方各有1個白色橢圓形斑。鞍斑在年幼時不明顯，性成熟後更顯著。
成體頭骨的髁基長可達1000毫米。在眶前凹前方過兩前頜骨的寬小於吻突寬。兩翼骨遠隔開。顳窩大。下頜骨相對較短。在上、下頜每側都有10-12枚齒，其橫切面呈橢圓形，齒尖向內和向後。在一些較老的個體，齒常被磨蝕或潰爛損壞。
虎鯨體形很大，呈紡錘形，表面光滑，皮膚下面有一層很厚的脂肪用來保存身體的熱量。體長約為600-1000厘米，體重5000-10000千克。身體上的顏色黑白分明，背部為漆黑色，只是在鰭的後面有一個馬鞍形的灰白色斑，兩眼的後面各有一塊梭形的白斑，腹面大部分為雪白的顏色。頭部較圓，沒有突出的吻部，鼻孔在頭頂的右側，有開關自如的活瓣，當浮到水面上時，就打開活瓣呼吸，噴出一片泡沫狀的氣霧，遇到海面上的冷空氣就變成了一根水柱。前肢變為一對鰭，很發達，後肢退化消失。高聳於背部中央的強大的三角形背鰭，十分顯眼，雄獸的可達1.5米高，既是進攻的武器，又可以起到舵的作用。嘴很大，上下頜上共有40-50枚圓錐形的大牙齒，能把一隻海獅整個吞下。
| 體長（最長） | 體重（最重） | |
| 雄性 | 9.8米 | 9000千克 |
| 雌性 | 8.5 米 | 5,500千克 |
| 初生虎鯨 | 2.1-2.4米 | 180千克 |
棲息環境
虎鯨的生境為極地和溫帶海域為主。廣泛分布於全世界的海域日本北海、冰島，對於水溫、深度等因素似乎沒有明顯的限制。它們在高緯度地區有相當高的棲息密度，特別是在獵物充足的海域。它們的移動情形普遍與追蹤獵物或增加捕食率有關，時間通常在魚類產卵季與海豹的生產期。到了夏天，大西洋中大多數的虎鯨都棲息於浮冰邊緣或有浮凍的水道，以鬚鯨、企鵝、海豹等為食。它們會遷徙至何處、會移動多遠，仍未有定論。部分虎鯨會終年停留於南極海域，而在北極的虎鯨則很少接近浮冰。據華盛頓州與英屬哥倫比亞的虎鯨研究者指出，當地有定居型與過境型兩種型態的虎鯨群，當地終年皆可發現此二種群體。部分個體有非常大的活動範圍，由各地的照片辨識結果發現，有些虎鯨的活動範圍自阿拉斯加一直到美國南方的加州。
生活習性
游水
虎鯨時常會有躍身擊浪、浮窺等行為，或是以尾鰭或胸鰭拍擊水面。在海灣的淺水地帶，它還喜歡用尾巴上的缺刻去鉤拉海藻，發出“呼呼”的聲音，不久，渾身就披滿了半透明的海草。虎鯨的泳速最快可達時速55公里，可閉氣17分鐘左右。當周遭空氣涼爽時，通常可看見它們低矮而呈樹枝狀的噴氣。虎鯨的水柱是傾斜的，又粗又矮，不像鬚鯨一樣，又細又高。它們對船隻的反應多樣，冷漠忽視或是充滿好奇心都有可能。偶爾會集體擱淺，群體有時會被困在潮池或海灣中。在北極與南極海域，因為風吹而快速產生的浮冰對虎鯨而言是一大麻煩，有時會因此迫使它們停留於水面狹窄的小水域裡相當長的時間。
聲音
如果說座頭鯨是鯨類中的“歌唱家”，白鯨是海中“金絲雀”，那么虎鯨就是鯨類中的“語言大師”了，它能發出62種不同的聲音，而且這些聲音有著不同的含義。例如在捕食魚類時，會發出斷斷續續的“咋嚏”聲，如同用力拉扯生鏽鐵門窗鉸鏈發出的聲音一樣，魚類在受到這種聲音的恐嚇後，行動就變得失常了。虎鯨不僅能夠發射超音波，通過回聲去尋找魚群，還能夠通過超音波判斷魚群的大小和游泳的方向。這種能力，對生活在海洋里的食肉動物來說是十分重要的，海水下面十分黑暗，很難在這種環境裡看清遠處的捕食目標。
集群
虎鯨喜歡群居的生活，有2-3隻的小群，也有40-50隻的大群，每天總有2-3個小時靜靜地呆在水的表層，因為肺部充滿了足夠的空氣，所以能夠安然地漂浮在海面上，露出巨大的背鰭。群體成員間的胸鰭經常保持接觸，顯得親熱和團結。如果群體中有成員受傷，或者發生意外失去了知覺，其它成員就會前來幫助，用身體或頭部連頂帶托，使其能夠繼續漂浮在海面上，就是在睡覺時也紮成一堆，這是為了互相照應，並保持一定程度的清醒。 它們在一起旅行、用食，以種群為社會組織，在廣大的家庭中休息，互相依靠著生存長大。
社會祖系
位於華盛頓州與英屬哥倫比亞的定居型虎鯨，其基本社群單位為小型母系群體，一般由2至9頭血緣關係相近的虎鯨所組成，此母系群體會長期維持穩固，所有成員似乎會共同分擔養育工作。幾個這樣的群體會共同組成一個小群（通常用以描述一群彼此間有社交行為聯繫的鯨目動物），典型的小群通常包含成年、未成年的雌雄虎鯨與仔鯨，多半由最年長的雌鯨居於領導地位，而待在小群里的雄鯨通常是該雌鯨的後代。甚至有的雄性虎鯨長到9米還在小群中生活。
虎鯨的社會形態是母系，交配對象的選擇比較複雜，不是由雄性的力量決定一切：例如鯨群的族長有時能活到80歲，在晚年也有交配的例子，她們選擇交配的對象一般是鯨群內部年長的雄性。雌鯨選擇對象的標準科學家並不清楚，很少觀察到交配的現場，只知有母親，不知父親在哪。
鯨群內沒有父子關係和父女關係，雄性的責任是出去尋找食物，然後引導鯨群集體獵殺，分工明確，沒有地位的高低；而母女、母子關係則非常穩定，是一輩子的關係，一般不會離群。出現孤鯨的原因一般是受傷或迷路。當族群過大時，會“分家”，產生一個新的族群。
捕獵
有時虎鯨會采團體的方式打獵，它們利用從隆額（海豚科用來製造回音定位的部位，會將聲音集中成一束）發出的超音波互相溝通和聯繫，並策劃戰術。 它們也會合力將魚群集中成一個大球，然後輪流鑽入取食。獵捕海狗時，虎鯨會在滿潮前觀察直達海灘的裂縫溝渠，當滿潮時溝渠會灌滿水，並在沙灘上形成一片淺水域，此時虎鯨會沿著溝渠衝上海灘，並故意讓自己擱淺，以趁機捕食海狗或海獅，有時一隻虎鯨會露出大背鰭吸引海狗群的注意，這時另一隻虎鯨就會悄悄的靠近捕殺海狗，當獵物脫逃時，另一隻虎鯨就會衝上去接替捕食。類似地，虎鯨有時會將腹部朝上，一動不動地漂浮在海面上，很像一具死屍，而當烏賊、海鳥、海獸等接近它的時候，就突然翻過身來，張開大嘴把它們吃掉，有時也會用尾巴將獵物擊昏，如海獅等，再進行捕食。
虎鯨的食物包括魚類、其他鯨類、鰭足類、海獺類、鳥類、爬行類和頭足類。在南極採集的虎鯨的362個胃中，217個含有魚類，75個含有小鬚鯨的殘餘，35個含有鰭足類，35個含有頭足類。
虎鯨的大腦非常發達同時身體擁有強大力量，憑藉這些優勢，這些高智商動物能夠追趕和捕殺海洋中的很多頂級捕食者。一些虎鯨家族成員的選單上至少列出了9種鯊魚美味，其中就包括令很多動物聞風喪膽的大白鯊和灰鯖鯊。
虎鯨專家、對虎鯨行為進行了長達17年研究的英格里德·維薩爾博士表示：“令人印象最深的策略就是施展空手道中的掌劈。”虎鯨會利用尾巴將鯊魚趕出水面，整個過程中甚至不用與鯊魚發生身體接觸。藉助於尾巴產生的上升力，它們能夠製造一個漩渦，將鯊魚置於其移動時形成的水流之上。一旦獵物露出水面，虎鯨便轉動身體同時將尾巴伸出水面，而後像施展空手道中的掌劈一樣攻擊鯊魚。”
將鯊魚劈暈之後，虎鯨會抓住鯊魚並將其翻轉過來。這顯然是一項令人不敢相信的策略，說明虎鯨非常了解自己的對手。在被迅速翻轉倒置之後，鯊魚進入癱瘓狀態，也就是所謂的“肌肉緊張性停滯”，從此任由虎鯨宰割。
來自紐西蘭諾斯島圖圖卡卡的維薩爾表示：“虎鯨並不了解鯊魚的生理學結構，但所表現出的行為確實說明，它們知道採取一項確定的行動之後會帶來怎樣的效果。你不必為了開車就去掌握汽車的工作原理，你所要了解的就是怎么做才能讓車子行駛起來。同樣地，虎鯨似乎知道一旦將鯊魚翻轉過來，它們便會喪失反擊能力。虎鯨所做的就是利用自身的優勢。”在虎鯨身上，科學家還觀察到其它一些攻擊手法，其中就包括“圍捕”，即鯨群圍住一條落單的鯊魚而後展開正面進動，或者從下方悄悄逼近，趁其不備迅速偷襲鯊魚下腹部。
維薩爾說：“通常情況下，虎鯨都會將鯊魚翻轉過來，此時的鯊魚已經無力反擊，一次成功的捕獵行為就此結束，最後要做的就是享用自己的勞動成果。我們認為虎鯨並不會專門制定外出捕殺鯊魚的計畫。在海洋覓食並不是一件容易的事情，一旦機會出現，它們便毫不留情地對鯊魚展開攻擊。”
分布範圍
分布於阿爾巴尼亞、阿爾及利亞、美屬薩摩亞、安圭拉南極洲、安提瓜和巴布達、阿根廷、阿魯巴、澳大利亞、巴哈馬、孟加拉國、巴貝多、貝里斯、貝寧、百慕達、巴西、英屬印度洋領地、汶萊、高棉、喀麥隆加拿大、維德角、開曼群島、智利、中國、科科斯群島、哥倫比亞、葛摩、剛果、剛果民主共和國、庫克群島、哥斯大黎加、象牙海岸、古巴、丹麥、吉布地、多米尼克、厄瓜多（科隆群島）、薩爾瓦多、赤道幾內亞、福克蘭群島（馬爾維納斯群島）、法羅群島、斐濟、法國、法屬蓋亞那、法屬玻里尼西亞、加彭、甘比亞、加納、直布羅陀格陵蘭、格瑞那達、瓜德羅普島、關島、瓜地馬拉、幾內亞、幾內亞比索、蓋亞那、海地、赫德島和麥克唐納群島、宏都拉斯、冰島、印度、印度尼西亞、伊朗伊斯蘭共和國、愛爾蘭、以色列、義大利、牙買加日本、肯亞、吉里巴斯、賴比瑞亞、馬達加斯加、馬來西亞、馬爾地夫、馬紹爾群島、茅利塔尼亞、墨西哥、密克羅尼西亞聯邦、摩納哥、摩洛哥、莫三比克、緬甸、納米比亞、諾魯、荷蘭、荷屬安的列斯群島、新喀里多尼亞、紐西蘭、尼加拉瓜、奈及利亞、紐埃、北馬里亞納群島、挪威、阿曼、巴基斯坦、帛琉、巴拿馬、巴布亞紐幾內亞、秘魯、菲律賓、皮特凱恩、葡萄牙、波多黎各、俄羅斯聯邦、聖赫倫那、阿森松島和特里斯坦達庫尼亞、聖基茨和尼維斯、聖露西亞、聖皮埃爾和密克隆、聖文森特和格林納丁斯、薩摩亞、塞內加爾、獅子山、新加坡、索羅門群島、索馬里、南非、南喬治亞島和南桑威奇群島、西班牙、斯里蘭卡、蘇利南、斯瓦爾巴群島和揚馬延島、坦尚尼亞聯合共和國、泰國、東帝汶、多哥、湯加、特立尼達和多巴哥、突尼西亞、阿拉伯聯合酋長國、英國、美國（阿留申群島、夏威夷）、烏拉圭、萬那杜、委內瑞拉、越南、維京群島、瓦利斯群島和富圖納群島、西撒哈拉、葉門。
遊蕩：德國。
繁殖方式
虎鯨全年都可以交配，雌獸每3-5年生育一次，懷孕期為1年，每胎產1仔，哺乳期也需要1年左右，壽命約為20-35歲。在出生後的1-2年內，幼仔在飢餓或者呼喚雌獸時，只能發出粗厲的聲音。以後隨著年齡的增長逐漸模仿成體的聲音，改進和豐富自己的叫聲，但由於虎鯨的語言複雜而多變，幼仔要完全掌握成體的“語言”，至少需要花上5年多的時間。
虎鯨為多配性的。在西北太平洋，多數在5-7月間進行交配。在東北太平洋，它們大多在10月至次年3月間產仔。雄性性成熟體長5.2-6.2米，雌性性成熟體長4.6-5.4米。雌性在 11-16年間生產第一個可存活的仔鯨，在北太平洋記錄的最小的新生仔鯨長2.28米。產仔間隔約5年。雌性約在40齡時停止產仔，其後生殖期平均約10年，可延長到30 年以上。平均壽命估計達80-90年。雄性約在15齡達性成熟，平均壽命約29年，最大壽命約50-60年。
亞種分化
美國研究人員日前在《基因組研究》雜誌上報告說，他們對虎鯨線粒體的脫氧核糖核酸測序後發現了至少3個新的虎鯨物種，這也表明全球海洋中存在不止一種虎鯨。
在新研究中，研究人員通過“高度平行測序技術”對139隻虎鯨線粒體的脫氧核糖核酸進行了測序。這批虎鯨來自北大西洋、北太平洋以及南極大陸附近海域。研究人員最終發現，在南極海域生活的兩種分別主要以魚和海豹為食的虎鯨可能屬於新物種，此外，北太平洋地區也存在新的虎鯨種群。
領導這項研究的美國國家海洋和大氣管理局遺傳學家菲利普·莫林表示，與其他鯨類一樣，虎鯨體內的線粒體也很少隨著時間的推移發生變化，因此不查看整個基因組很難發現新進化的虎鯨物種。但利用“高度平行測序技術”可以通過測量來自世界各地的虎鯨組織樣本完成對虎鯨線粒體的基因組測序，從而分辨出新物種。
種群現狀
歷史上，虎鯨在日本、挪威、和前蘇聯曾是直接捕獵的對象。已沒有直接捕獵虎鯨的漁業。20世紀60年代水族館中虎鯨表演的興起，促使活捕虎鯨的漁業迅速發展。隨著虎鯨飼養下繁殖技術的發展，活捕的需求已經下降。海上石油泄漏和其他有毒物質的污染對虎鯨的健康構成了一些威脅，海上交通對虎鯨獵物的干擾則是一個潛在的影響。在南極估計有70000頭虎鯨，對其他海域的虎鯨只有一些零星的數量調查。
虎鯨並沒有滅絕之虞，但人為獵捕可能已造成部分地區族群的減少。位於華盛頓州與英屬哥倫比亞的虎鯨，無論是定居型或過境型皆僅餘數百頭，同時深受污染、重型船隻行駛，以及獵物減少等生存威脅。密集的賞鯨活動可能會干擾虎鯨的生活，而那些為了保護鮭魚養殖場免受鰭腳類入只行駛，以及獵物減少等生存威脅。密集的賞鯨活動可能會侵的人們可能會將虎鯨驅逐出它們原本偏好的棲地。估計在太平洋東部熱帶海域約有8500頭虎鯨，在阿拉斯加水域至少有850頭，日本外海可能達2000頭以上，而夏季在南極水域約有8000頭虎鯨分布，分布範圍內的其他地區可能在數百至千餘頭之間。當前在日本、印尼、格陵蘭、與西印度群島的捕鯨者仍持續捕捉虎鯨，雖然捕殺量少，但對當地族群卻可能會有相當大的影響。
保護級別
列入《世界自然保護聯盟》（IUCN） 2013年瀕危物種紅色名錄ver 3.1——數據缺乏（DD）。
飼養馴化
虎鯨在水族館裡可以飼養馴化，既聰明又聽話，還能學會許多技藝，表演各種節目，最激動人心的節目有“迎客”：隨著鈴聲將巨大的頭部露出水面，向觀眾徐徐游去，以示“歡迎”，或者任憑飼養員騎在背上到處跑，甚至還讓飼養員把頭伸人它的巨嘴裡，一動也不動；“躍水吞魚”：破水而出，張開大口，躍到5米多高處，吞下掛在那裡的一條大魚；“速游中縱跳”：先沿著池邊快速游泳，破浪疾駛，時而躍出水面；“召之即來”：聽到召喚信號，立即游過來；“貓捉老鼠”：虎鯨腹部朝上，兩隻胸鰭露出水面，馴養員坐在它的胸部，一隻手握著它的牙齒，隨虎鯨在水中兜上幾圈之後，便跳進水中，這時，虎鯨從背後追上，再次把他馱在背上，並且多次重複著這個動作……。其實，虎鯨變得這樣溫順是因為人們掌握了它的一個弱點：一旦離開了同類而單獨生活時，膽量就變得很小了。當然，在精彩的表演之後，鮭魚、鮪魚等美味佳肴作為獎賞也是必不可少的。
由於虎鯨智力出眾，也被人們通過馴化來完成一些特殊的任務，例如美國海軍夏威夷水下作戰中心，每年要花費數百萬美元來訓練一隻動物部隊，虎鯨就是其中的主要成員之一，可以進行深潛、導航、排雷等工作。人們還訓練虎鯨打撈海底遺物，播放虎鯨的聲音嚇跑海水中的害獸，或者把它當成海中警犬，看護和管理人工養殖的魚群等。
註：虎鯨圖冊網址
