从解剖学的观点看来，鲸类的许多特质都显现了对于海中生活的高度适应。然而，解剖学上的证据，并不足以解答许多有关鲸类起源的问题。但是从生化与遗传学的角度来看，鲸类与有蹄类关系较近，且化石记录（约5000万年前）也支持鲸类是由有蹄类演化而来。
鲸类的祖先，极可能是产于北美、欧洲与亚洲的陆栖有蹄类动物——中爪兽科（中兽科，mesonychidae）。中爪兽的成员有的娇小如家犬，也有的高大如熊，但是许多动物的演化过程都是由小而大，因而鲸类有可能是由小型的中爪兽演化而来。根据推测，这些齿数不多，在浅水区捕鱼的中爪兽，经由逐渐转变为水陆两栖的生活形式后，再于漫长的演化过程中变成今天的各种鲸与豚。
最早出现的鲸类为古鲸亚目（archaeocetes）原鲸科（protocetidae）。
原鲸科动物均出现在5000万年前，化石分布在亚洲、非洲及北美。科学家对于在现今巴基斯坦被发现的巴基斯坦古鲸（又名巴基鲸，pakicetus）的了解较多，这个生活在5000-5300万年前的生物化石，是个喷气孔（鼻孔）已移向后方，具有狭长脑室，且仍具有后肢的动物。在同时期的印度岩层中发现的化石证据也显示，在早期的鲸类间，已经有着难以想象的高度生态歧异性。
较先进的古鲸亚目动物，是曾经被认定为爬行动物的械齿鲸科（basilosauridae）。这个科的动物大约存活在3800-4500万年前，虽然最早在louisiana被美国地质学
第一百五十四章 河间（十一）(2/9)