虎鲸的体型极为粗壮,是海豚科（Class Delphinidae）中体型最大的物种.头部呈圆锥状,没有突出的嘴喙.大而高耸的背鳍位于背部中央,其形状有高度变异性,雌鲸与未成年虎鲸的背鳍呈镰刀形,而成年雄鲸则多半如棘刺般直立,高度约1至1.8公尺.胸鳍大而宽阔,大致呈圆形,这点与大多数海豚科成员的典型镰刀状背鳍不同.上、下颚各有10至14对大而尖锐的牙齿(sharp teeth)作为武器（weapons),每颗牙大概有8cm.在海湾的浅水地带,它还喜欢用尾巴上的缺刻去钩拉海藻,发出“呼呼”的声音,不久,浑身就披满了半透明的海草.虽然它的牙齿非常坚强,但却不如鲨鱼的牙齿那样锋利,因此主要用于攫取而不是咀嚼,而被它叼住的食物都是整个吞下的.虎鲸的食物多样,由小型结群鱼类、鱿鱼,一直到大型须鲸与抹香鲸（Sperm Whale）都有可能成为它们的猎物；猎食的对象主要是各种海洋兽类,如海豚、海豹、海狮、海狗、海象等,有时也捕食企鹅、乌贼和鳕鱼、鲆鱼、鲽鱼、鲭鱼、沙丁鱼等各种海洋鱼类,曾有一只虎鲸吃掉13只海豚和14只海豹的记录.成群的虎鲸甚至敢于攻击比其大十倍的须鲸,情景与狼群围猎孤鹿十分相似,先将猎物上下左右团团围住,咬掉背鳍、尾巴等,使其难以游动,然后撕去大块的肉,再咬掉猎物的嘴唇和舌头.有时也会将捕到的海豹或企鹅像玩玩具一般抛向天空.由于虎鲸是如此之凶猛,所以海洋中的露脊鲸、长须鲸、座头鲸、灰鲸、蓝鲸等大型鲸类也都畏之如虎,远远见了,就慌忙避开,逃之夭夭.虎鲸在捕食的时候还会使用诡计,先将腹部朝上,一动不动地漂浮在海面上,很像一具死尸,而当乌贼、海鸟、海兽等接近它的时候,就突然翻过身来,张开大嘴把它们吃掉.甚至会利用涨潮冲到海岸边,捕捉来不及逃走的海豹企鹅.
