Una de las características más importantes y significativas de estos mamíferos marinos es su habilidad para la ecolocación, es decir, localizar un objeto mediante la emisión y recepción de sonidos.
Se dice que las ballenas, emiten sonidos en diferentes frecuencias, vibraciones y suspiros. Además cuando sacan la cabeza fuera del agua, emiten una especie de bramidos.

Se ha comprobado que la ballena yubarta o jorobada emite un verdadero canto que puede alargarse durante horas. Estos cantos están compuestos por estribillos que se repiten.
Por tanto, podemos decir que el oído es el sentido más importante de las ballenas.
Se sabe que producen al menos dos tipos de sonidos. Los sonidos de ecolocación y las vocalizaciones. Los primeros son como una especie de sonar biológico, mientras que los segundos son conocidos como las canciones de ballenas. Estos son, además, un buen medio de comunicación entre las ballenas.
Cada especie tiene una voz diferente, pero los cantos son comunes al grupo. Estos cantos pueden escucharse a una distancia de hasta 30 Km.

Gracias al sistema de ecolocación, estos animales pueden explorar su entorno, precisando el tamaño y la distancia de cada objeto. Les ayuda a orientarse y a navegar, así como a cazar en la oscuridad.
La ecolocación consiste en emitir sonidos, producidos en una zona de la cabeza, que rebotan en el objeto y vuelven al animal. La propagación de los sonidos se hace a través del agua.
Todo esto, nos hace plantearnos la magnitud de la inteligencia de este bello animal. Físicamente, el cerebro es mayor que el del ser humano, aunque esto no está demostrado que suponga mayor inteligencia.