所说的海兽，是指生活在海洋中的哺乳动物。全世界共有130多种。如鲸类、海狮、海豹等。海兽的祖先都是陆上生活的，约距今六七千万年前又重新回到水中，经过漫长的岁月，适应了水中生活。海兽擅长潜水。如长须鲸可潜入355～500米；抹香鲸可潜入900～1134米；一头长15米的雄抹香鲸可潜水1小时；海象能潜水60～80米，持续10分钟，海兽之所以擅长潜水，是由于其有独特的内部构造和生理功能，以及适应的外部形态。海兽的血量为体重的15%左右，陆生兽类则只有约8%。在同样体积血液中红细胞数目是陆生兽类的2倍，能大大加强血液运输氧气和二氧化碳的能力。海兽肌肉中的肌红蛋白含量，是陆生兽类的2～9倍。
如海豹体内有50%的氧气以氧合马红蛋白的形式贮存于肌红蛋白中。从而解决海兽在深海中对氧的需要。另外，海兽在潜水时，能够减缓心律，外周血管收缩，从而降低氧气的消耗，保证脑和心脏等对缺氧敏感器官的血液供应。海兽还能忍受较高浓度的乳酸，不因乳酸浓度过高而产生疲劳。对二氧化碳也相对不敏感。二氧化碳在血液中的浓度，可以升高到平时的25倍。血液中氧的含量，也可下降到较低的限度，而不影响生理功能。有的海兽如鲸类，其支气管短，直径大，具有完整的软骨环支持或仅具有微小的间隙，支气管直接连于肺泡，肺泡上有丰富的弹性纤维，壁上有双层微血管网，而陆生的只有单层微血管网。这样的结构可以加速气体交换，使氧气得到充分利用。另外，海兽的外部形态为鱼型或流线型，附肢鳍状，尾鳍水平状，皮下脂肪丰富，潜水时关闭鼻孔和耳孔的活动薄膜。海兽凭借以上的结构和功能，在海水中可自由地生活。