Balinalar (Latince: Cetacea) içinde balinaları, yunusları ve muturları barındıran, memeliler sınıfında bir takımdır. Biyolojik adlarda "balina" için Latince cetus sözcüğü kullanılır, özgün anlamı ise "büyük deniz hayvanı"dır. Latinceye ise Yunanca'dan geçmiştir. Yunanca κῆτος sözcüğü "balina" ya da "herhangi bir dev balık veya deniz canavarı" anlamındadır.

Balinalar suda yaşama tam olarak uyum sağlamış memelilerdir. Gövdeleri mekik şeklinde, ince uzun ve ortada kalındır. Ön uzuvları değişerek yüzgeçe dönüşmüştür. Arka uzuvları ise çok küçülmüştür, belkemiğine bağlı değildirler ve gövde içinde gizlidirler. Kuyrukları yatay olarak düzleşmiştir. Hemen hemen hiç kılları yoktur ve kalın bir yağ tabakası ile soğuktan korunurlar. Grup olarak yüksek bir zekâ düzeyine sahiptirler.

Balinalar takımında doksan tür bulunur. Tatlısu yunusu olan beş türü hariç hepsi deniz ve okyanuslarda yaşar. Takım iki alt takıma bölünmüştür: çubuklu balinalar (Mysticeti) ve yunuslar ile muturlarıda da barındıran dişli balinalar (Odontoceti).

Balinalar, memeli olduklarından hava solumak zorundadırlar. Bu nedenle su yüzüne çıkarak ciğerlerinden karbondioksiti dışarı vererek taze oksijen solurlar. Dalma sırasında kaslar sayesinde nefes delikleri kapanır ve bir daha su yüzüne çıkana kadar kapalı kalır. Su yüzüne çıktıklarında ise nefes delikleri kaslar sayesinde açılarak soluk verirler.

Balinaların soluk alıp vermek için zaman kazanacak şekilde evrimleşen nefes delikleri kafalarının tepesinde yer alır. Soluk verdiklerinde ciğerlerden gelen ılık hava dışarıdaki soğuk hava ile karşılaştığında yoğunlaşır. Karada yaşayan memelilerin soğuk bir günde soluk verdiğinde oluştuğu gibi küçük bir "buhar" sütunu oluşur. Balinalarda da soluk verirken karşılaşılan bu buhar sütunu her tür için farklı bir şekle, açıya ve yüksekliğe sahiptir. Bu özelliklerine bakılarak uzaktan balinaların türü deneyimli kişiler tarafından tanımlanabilir.

Balinalar su altında, diğer memelilerin kaldığından çok daha uzun bir süre kalabilirler. Su altında kalma süreleri, bu takımın üyeleri arasında bulunan büyük fizyolojik farklar nedeniyle türler arasında büyük farklar gösterir.

Memelilerin kaslarında bulunan miyoglobin derişimi çok farklılık gösterir. Miyoglobin oksijene karşı hemoglobinden daha fazla bir affinite gösterir yani miyoglobin oksijen moleküllerini hemoglobinden daha iyi tutar. Dolayısıyla oksijen almak mümkün olmadığında yüksek miyoglobin derişimi olması yararlıdır. Balinaların kaslarında bulunan miyoglobinin derişimi ne kadar yüksekse o kadar uzun süre su altında kalabilir ve besin arayabilirler.

Yüksek vücut kütlesi de balinalarda daha uzun dalış süresine yardımcı olur. Vücut kütlesinin artışı aynı zamanda kas kütlesinin artışı demektir, dolayısıyla da kaslarda bulunan oksijen deposuda artar. Ayrıca Kleiber yasasına göre bir hayvanın vücut kütlesi arttıkça metabolizma hızı yavaşlar dolayısıyla da birim kütle başına daha az oksijen harcarlar.

Balinaların gözleri büyük kafalarının her iki yanında ve oldukça geridedir. Özellikle ucu sivri gagası olan yunusların ileri ve aşağı doğru oldukça iyi bir binoküler görüş açıları vardır ama İspermeçet balinası gibi küt kafalı balinaların her iki yanı da görebilir ama önlerini ya da doğrudan aşağıyı göremezler. Gözyaşı bezleri yağlı gözyaşı salgılar ve denizin tuzlu suyundan gözleri korur. Balinaların göz lensleri hemen hemen küreseldir dolayısıyla derin sularda az ışık altında odaklanmayı sağlar. Balinaların, yunuslar dışında oldukça zayıf olan görme yetilerine karşın oldukça mükemmel duyma yetileri vardır.