Es un animal cetáceo (odontoceto) que segrega una masa gris semejante a la cera, el ámbar gris. Se cree que lo forma con los restos de pulpos y calamares que ha comido y que no ha digerido por completo. Es un material de olor desagradable, pero una vez purificado, constituye una de los elementos más apreciados en la industria de la perfumería. Además de la carne, también se obtiene de este mamífero, el "espermaceti o esperma de ballena", una sustancia grasa que se extrae de una glándula de su cabeza y que se usa en la fabricación de ungüentos cosméticos. Esta utilidad provoca que sea un animal muy perseguido, por lo que -si no se establecen límites y normas para su caza- puede llegar a extinguirse.
El cachalote presenta un cuerpo gris oscuro, casi negro en el dorso y más claro en el vientre. Su piel no es lisa, sino que tiene crestas irregulares que le dan un aspecto arrugado. habita en aguas cálidas y templadas, aunque en verano emigran hacia aguas más frías, vive en grupos y presenta un cuerpo con cabeza cilíndrica muy grande. Tiene dientes en la mandíbula inferior solamente, y una nariz con un solo orificio frontal en el lado izquierdo. Se lo identifica claramente por este detalle, que hace que el chorro de vapor que expele, salga en forma lateral. Esto lo distingue de las ballenas. Tiene una laringe grande, lo que le permite tragar presas grandes. El macho llega a alcanzar los 22 metros de longitud y a pesar entre 10 y 12 toneladas. Un tercio de su cuerpo lo ocupa la cabeza. Las hembras pueden alcanzar unos 12 metros de largo.
Puede permanecer debajo del agua sin respirar hasta una hora. Los machos libran violentas luchas por conseguir a sus hembras, y los más fuertes van acompañados por varias de ellas. Las crías nacen en zonas de aguas cálidas, después de un período de 15 o 16 meses de gestación, y miden alrededor de 4 metros de largo en su nacimiento. Su lactancia es de unos seis meses.
Los sonidos que emiten para comunicarse, pueden oírse desde 10 km de distancia y varios grupos dentro de un área forman una unidad social que se mantiene en contacto a través de sus vocalizaciones, puesto que cada individuo presenta una secuencia de sonidos diferente y por consiguiente puede llegar a haber un reconocimiento individua.
Otra especie de cachalote es el conocido como cachalote pigmeo, que no sobrepasa los 3,5 m de longitud.
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