抹香鲸雄性体长11-20米，雌性体长8.2-18米，成年体重25-45吨；出生时幼体长4米，体重达500千克。与身躯比较，抹香鲸的头部显得不成比例的重而大，具有动物界中最大的脑，而尾部却显得既轻又小，这使得抹香鲸的身躯好似一只大蝌蚪。成年雄鲸的头部尤为突出，一般头部占身躯全长的四至三分之一，外表大致呈方体。

抹香鲸骨骼的特点是头骨巨大，约为骨架全长的1/3。颅顶形成巨大凹陷，翼骨发达，枕骨愈合，无泪骨；头骨左右明显不对称，左骨质鼻孔比右边大；左鼻骨发达，右鼻骨退化；左前颌骨较短，向后仅达鼻孔，右前颌骨后延超过鼻孔达颅凹后壁。寰椎游离，其它6枚颈椎愈合；肩胛骨高大于宽，第11对肋发育不全，扁直、短小，是鲸类骨骼中最特殊的。

抹香鲸广泛分布于全世界不结冰的海域，由赤道一直到两极都可发现它们的足迹，主要栖息于南北纬70之间的海域中。其中以深且富生产力的海域为最。成年雄鲸与雌鲸的分布情形有明显的不同。

抹香鲸喜群居，往往由少数雄鲸和大群雌鲸、仔鲸结成数十头以上，甚至二三百头的大群，每年因生殖和觅食进行南北洄游，其游泳速度很快，每小时可达十几海里，而且抹香鲸有极好的潜水能力，深潜可达2200米，并能在水下呆两个小时之久。