座頭鯨雖然不是世界上最大的鯨類，但也是海洋中當之無愧的龐然大物，體型肥大而臃腫，座頭鯨成體平均體長雄性為12.9米，雌性為13.7米，最大記錄雌性18米。體重25~30噸。它的頭相對較小，扁而平，吻寬，嘴大，嘴邊有20~30個腫瘤狀的突起，有趣的是每個突起的上面都長出一根毛，而身體的其他部位卻全都沒有毛。鯨須短而寬，每側都在200條以上。背鰭較低，短而小，背部不像其他鯨類那樣平直，而是向上弓起，形成一條優美的曲線，故得名“座頭鯨”，也叫“弓背鯨”或者“駝背鯨”。

大翅鯨體型最大的爭議則來自早年的捕鯨記錄，雖然總體來看捕鯨記錄與研究結果是基本相符的，大部分成年大翅鯨都在13米左右，莫斯蘭丁、特立尼達島與南極的記錄也都表明大翅鯨能超過15米的個體就已經很少了，基本上都不會超過53英尺（約16.15米）。但仍舊有零星的超巨型個體的記錄，例如加利福尼亞海產公司的日志列表中曾列出1922年捕獲的一頭75英尺長（約23米）的大翅鯨，不過特立尼達捕鯨站立刻指出這個漏洞百出的記錄實際上是一頭長須鯨。

座頭鯨在各大海洋中均有發現，它們分布在從南極冰緣到北緯65度的廣闊海面。這是一個有遷移特點的物種，它們夏天生活在涼爽的高緯度水域，但是在熱帶或亞熱帶水域交配繁衍。座頭鯨通常每年遷徙路程長達25,000公里(16,000英里)，使它們成為哺乳動物中最好旅行者之一。但是生活在阿拉伯海的座頭鯨是例外，它們長年都生活在那些熱帶海域。座頭鯨在東地中海、波羅的海和北極海域未被發現。

多成對活動，性情溫順，同伴間眷戀性很強。每年進行有規律的南北洄游：夏季洄游到冷水海域索餌，冬季到溫暖海域繁殖，洄游期不進食。游泳速度較慢。每小時約為8~15公里，常發出類似“唱歌”的繁雜聲音。