Đầu cá heo có bộ phận phát sóng rada sinh học ở trán. Nhiều loài có hàm phát triển dài tạo thành một cái mỏ rõ rệt. Một số loài như loài Mũi chai có miệng hình cánh cung như một nụ cười cố định. Một vài loài khác có thể có tới 250 răng. Cá heo thở bằng một lỗ ở trên đầu. Não cá heo phát triển to và phức tạp và có cấu trúc khác hẳn hầu hết động vật có vú trên cạn.