DNA-studier viser at Omuras dvergbrydehval, dvergbrydehval og brydehval er individuelt nærmere beslektet med seihval enn de er med hverandre.Studien viser også at Omuras dvergbrydehval var den av de tre artene som først ble separert fra en felles stamfar med blåhvalen. Omuras dvergbrydehval skiller seg på vesentlige punkter fra de to andre brydene, blant annet gjennom distinkte forskjeller i både DNA-profilen og morfologi. Den har blant annet forskjeller i kraniets struktur og (kanskje spesielt) den har færre bardeplater. Den samme studien viser også at dvergbrydehval og brydehval er nært beslekta søsterarter som bare fjernt er beslektet med Omuras dvergbrydehval.