Es la especie de ballena más grande que existe y también el animal de mayor tamaño que ha vivido en la Tierra. Al nacer miden unos 7 metros y a lo largo de su visa puede superar una longitud de 30 metros, con tamaños ligeramente superiores en las hembras que en los machos. Su peso oscila entre las 80 y las 130 toneladas. Habita en todos los océanos del mundo. Su vientre puede tener un color grisáceo o amarillento debido a la presencia de algas que se adhieren a él. Su parte superior y laterales varían desde el color azul al gris azulado. Su cabeza es muy alargada y fina, en forma de U y de color uniforme. Su cuerpo es alargado, con una aleta dorsal pequeña, triangular de unos 30-35 cm de alta.

Las barbas cuelgan de la mandíbula superior y sirven para filtrar los crustáceos del agua. Posee entre 270 a 395 pares de barbas de color negro de 1 cm. de largo y 30 cm. de ancho.

En la parte superior de la cabeza tienen dos orificios llamados aventadores, que les sirven para respirar. Es habitual que expulsen aire y agua por estos orificios, produciendo columnas de agua vaporizada de hasta 9 metros de altura. La ballena azul suele ser un animal solitario y, como excepción, en zonas de alimentación o en periodos reproductivos pueden observarse tres o cuatro ejemplares juntos. Su alimentación se basa en el plancton y pequeños peces, como el resto de las ballenas con barbas. La reproducción tiene lugar en las aguas cálidas de los trópicos y zonas circundantes. La ballena azul pare una sola cría cada año, permaneciendo junto a la madre durante casi otro año más.

Las ballenas azules producen unos sonidos de baja frecuencia, que pueden ser oídos a 160 km de distancia. Esta forma de comunicación ha sido muy estudiada por científicos y puede indicar que un grupo de estos animales puede ocupar un territorio muy extenso en el océano. La identificación de cada ejemplar de esta especie se hace normalmente por sus aletas dorsales, que son proporcionalmente pequeñas, y diferentes en cada individuo. Actualmente, se estima una población mundial de 11.200 ejemplares, muy reducida teniendo en cuenta que inicialmente había unos 200.000 ejemplares. La ballena azul fue el objetivo de muchas cazas entre 1930 y 1960. como consecuencia, la especie atravesó momentos difíciles al borde de la extinción. En 1960 1960 la Comisión Ballenera Internacional (CBI), prohibió su caza, y desde 1966 está protegida.