藍鯨通常體長為22-33米。藍鯨的身軀瘦長，背部是青灰色的，不過在水中看起來有時顏色會比較淡。藍鯨的鰭肢長3-4米。上方為灰色，窄邊白色。下方全白。頭部和尾鰭一般為灰色。但是背部，有時還有鰭肢通常是雜色的。
藍鯨不但是最大的鯨類，也是現存最大的動物，是迄今為止最大的哺乳動物。所幸的是，由於海洋浮力的作用，它不需要像陸生動物那樣費力地支撐自己的體重，另外龐大的身軀還有助於保持恆定的體温。
藍鯨全身體表均呈淡藍色或鼠灰色，背部有淡色的細碎斑紋，胸部有白色的斑點，褶溝在20條以上，腹部也佈滿褶皺，長達臍部，並帶有赭石色的黃斑。雌獸在生殖孔兩側有乳溝，內有細長的乳頭。
藍鯨棲息的海灣大多由陸地的河水中衝入了極為豐富的有機質，使水質十分肥沃，促進了浮游生物的大量繁殖。而密集的浮游生物，又引來了身體閃耀着鑽藍色光芒的大羣磷蝦。
藍鯨以浮游生物為食，主食磷蝦。一頭藍鯨每天消耗2-5噸食物。攝食時遊速2-6千米/小時，洄游中5-33千米/小時，被追逐時最大20-48千米/小時。一般進行10-20次小潛水後接一次深潛水，淺潛水間隔12-20秒，深潛水可持續10-30分鐘。噴出霧柱狹而直，高6-12米。
