1、体表被毛；
2、胎生，哺乳；
3、牙齿有门齿、犬齿和臼齿的分化。
4、海洋哺乳动物除具有胎生、哺乳、体温恒定、用肺呼吸等陆上高等哺乳动物的特点外，还由于生活在海洋中，产生了一系列的水生特征。
5、体型：海洋哺乳动物的体型都很大，远非陆生哺乳动物可以相比。蓝鲸为世界最大的动物，体长达33米、重达 190吨。即使体形最小的海獭，其成年雄性体长也达1.47米、重约45公斤；雌性长为1.39米、重约33公斤。
6、海洋哺乳动物都是游泳生物。身体呈纺锤形或流线型。其中鳍脚目动物和海獭、北极熊是半水生生物，均具四肢，外形与陆上兽类相似；鲸类和海牛类是全水生生物，体形似鱼，但它们的尾鳍呈水平状，与鱼类的垂直状尾鳍是不同。
7、肺呼吸：海洋哺乳动物是由陆上动物演化而来，依然保持着用肺呼吸的方式，每隔一段时间便浮出水面换气。它们不但善于游泳，还善于潜水,抹香鲸(Physetercatodon)可潜在水中长达1.5小时。
8、体温：海洋哺乳动物分布很广，南、北两极尤多。为保持体温，防止体热过多的散失，它们都有很好的保护层：鲸类具有很厚的皮下脂肪，鳍脚类具有很好的毛皮。
9、繁殖生长：海洋哺乳动物繁殖较慢，多数一年一胎、一胎一仔,有的是三年一胎。哺乳期较长,半年至一年多。初生仔也较大,如抹香鲸出生时体长约4～4.5米,刚出生的海獭长约61厘米。幼兽跟随母兽的时间也较长，这些都是为了保证其后代的成活率。
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