世界上最大的動物鬚鯨卻以一些最小的生物為食，以維持其生存。鬚鯨是濾食動物，它們巨大的濾網狀鯨鬚從嘴部頂端長出，用來收集海洋中的微型動植物。鬚鯨張大嘴巴，吞入大股水流之中的浮遊生物，如圖a。當嘴巴閉上時，水流從鯨鬚之間的縫隙中濾出，之前擴展的喉部區域閉合，舌頭突起。食物在被吞咽之前，會被鯨鬚內壁上的剛毛所阻擋。
在不同種類之間，其鯨鬚的剛毛質地、形狀、大小都各不相同，這也就決定了不同種類所捕獲的食物不同。藍鯨的鯨鬚相當粗糙，它們基本上專門以蝦類為食，尤其是磷蝦。在南極，蝦類是所有鬚鯨的基本食物，但更多種類的食物則出現在其他區域，尤其是在北半球。
長鬚鯨的鯨鬚軟硬適中，主要以磷蝦和橈足類動物為食，魚類排第三，但是由於地域與季節的不同，也會產生很大的不同。塞鯨的鯨鬚邊緣非常細，它們主要是橈足類動物掠食者，但也會捕食磷蝦以及其他甲殼類動物。小鬚鯨和大翅鯨在北半球主要以魚類為食，在南半球主要以磷蝦為食，而布氏鯨則專門食用魚類，偶爾會在其食物中加入少量甲殼類動物。
這些鯨類通常所食用的魚類都是成群結隊的種群，包括鯡魚、鱈魚、鯖魚、毛鱗魚，以及沙丁魚。大翅鯨與小鬚鯨都有一個獨特的突進動作，用于震懾、聚集魚類獵物，使其圍攏，然後再真的張開嘴巴，將其吞食下去。大翅鯨也會以如下方式"聚集"獵物：吐出一圈泡泡，將獵物圈至水面處。