座头鲸是鲸类中体型最大的，成年雄性平均体长为 12.9 米，雌性为 13.7 米，体重为 25 至 35 吨。它们的身体宽大肥胖， 背部广阔，从呼吸孔到吻端沿中央线以及上下胡须两侧有瘤状突起。背鳍较小，位于体后身长的 2/3 处。
座头鲸的鳍肢非常长，约为体长的 1/3，是鲸类中最大的。其前缘具有不规则的瘤状突，状如锯齿。尾鳍宽大，外缘也呈不规则钳齿状。脸部褶沟较少，约 14 至 35 条，由下颌延伸至脐部。背部黑色，并有黑色斑纹，腹部黑色或偏灰色，体色个体变异较大，鳍肢上方白色部分多于黑色部分。尾鳍腹面白色，边缘黑色。
座头鲸的口很大，进食时上下颌间特殊韧带结构可使口张开 90 度的角度。鲸须每侧有 270 至 400 片，须板和须毛皆黑灰色。呼吸时喷起的雾柱粗矮，高达 4 至 5 米。深潜水时露出巨大的尾鳍，常将体躯跃出水面，或侧身竖起一侧鳍肢。座头鲸每年进行有规律的南北泅游。
生理描述
座头鲸可以通过其厚实的驼峰状身体以及黝黑的上半身轻松辨认出来。头部和下颌布满称为节瘤的小瘤，这些小瘤其实是毛囊，也是此物种的特色。尾部尾鳍具有波浪状耸起边缘，于潜水过程中会往上举起。它们部分栖息于太平洋一带，总数只剩下约 4000 条，亦有分布于中国黄海、东海、南海。
座头鲸喜欢成对或成小群活动，有洄游习性，但游泳速度较慢。它们的主食为小甲壳类和群游性小型鱼类。雌性座头鲸每 2 年生育一次，孕期约 10 个月，每次生 1 胎。座头鲸的寿命可长达 40-50 年。
这种鲸鱼会发出多种复杂的声音，听似唱歌，引起动物学家关注。黑白相间的长尾翅，可达身长三分之一。胸翅具有独特图样，可用以辨识个别鲸鱼，辨别方式与冻土天鹅的鸟喙标记相似。
群体结构
一般来说，座头鲸群体结构较为松散，通常都是单独生活，或者几只一起生活的也有。群体生活通常在夏季持续得较久，这是为了方便互相合作觅食。当雄性的座头鲸寻求配偶时，通常会与其他雄性一起包围着一只雌性，通常这不是合作性质，而是雄性之间的竞争。竞争会持续几小时，慢慢竞逐失败的都会自动游离，剩下者会与雌性交配。
科学家一直认为鲸语在座头鲸间扮演着重要角色，但未能确定。现时大部分仪器都能研究出来，乃进一步发现的关键。
行为习性
座头鲸是有社会性的一种动物，性情十分温顺可亲，成体之间也常以相互触摸来表达感情，但在与敌害格斗时，则用特长的鳍状肢，或者强有力的尾巴猛击对方，甚至用头部去顶撞，结果常造成皮肉破裂，鲜血直流。
座头鲸的游泳速度很快，每小时约为 8 至 15 公里，在海面缓缓游动时，就像一座冰山一样，身体的大部分沉在水下，有时又象是一个自由飘浮的小岛，人们在海岸上也能看到它露出海面的身体。游泳、嬉水的本领十分高超，有时先在水下快速游上一段路程，然后突然破水而出，缓慢地垂直上升，直到鳍状肢到达水面时，身体便开始向后徐徐地弯曲，好像杂技演员的后滚翻动作。它可以钻入水中快速潜水游动，仅用几秒钟就消失在波浪之下，进入了昏暗的深渊。
露出水面呼吸时，从鼻孔里会喷出一股短粗而灼热的一种油和水蒸汽混合的气体，把周围的海水染成一块白烟区。座头鲸的洗尾动作在海洋中是一种独特的景观。当它感到欢快时，便会把尾巴直立在水面，然后轻轻地往后掀，发出哗啦啦的声音，水珠四溅，形成壮观的景象。
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