科学家已经达成共识，鲸豚类生物并不是陆地哺乳动物的祖先，它们其实是陆地哺乳动物的后代。从其结构特征就可以看出：
鲸类的前肢和陆地哺乳动物的前肢非常相似，鲸类的前肢骨骼和人类手掌骨骼几乎一模一样；鲸类在游动时，脊椎为垂直上下运动，这一点和陆地上的猫狗哺乳动物奔跑时非常相像。
另外，鲸类也是通过肺部呼吸空气，每隔一段时间就会浮出海面，有的鲸豚类生物仍和陆地哺乳动物一样，仍利用其骨盆繁育后代。那么鲸豚类生物是从何时进入海洋中生活的呢？
329年前，生物学家约翰首次提出猜想，鲸鱼并不是鱼类，而是哺乳动物，19世纪80年代初，科学家亨利进一步完善上述推测，鲸鱼保留了诸多和陆地哺乳动物一样的特征，鲸鱼是陆地哺乳动物的后代，并不是陆地哺乳动物的祖先。
同时期，科学家费劳尔认为，鲸鱼和有蹄类生物必然有着直接联系；进化论提出者达尔文在19世纪50年代末期，发表观点：鲸类动物其实是古代熊类后代，但受到了舆论的广泛批评，不得已，他又撤回了自己的结论。
1900年，生物学家艾伯哈德和查尔斯提出：鲸类动物是一种早已消失的食肉动物裂齿兽的直系后代；随后，海洋生物学家马太又提出，鲸类动物的祖先可能是原始食虫动物。
而现代关于鲸类起源的观点形成于1990年左右，科学家韦林和萨雷提出，鲸鱼的牙齿特征与中爪兽及其相似，中爪兽是一种已经灭绝、长着蹄子的食肉动物，外形和狼非常相似。
中爪兽和鲸鱼一样长着独特的三角形牙齿，其修长的口鼻和其他特征都与鲸鱼极其相似。根据上述原因，韦林和萨雷才认为鲸类动物的祖先是中爪兽。
21世纪初，科学家在巴基斯坦发现了一头鲸鱼的化石，通过对巴基斯坦古鲸的研究发现，鲸鱼的祖先并不是中爪兽，而是起源于偶蹄类动物的，和牛、骆驼、河马等生物皆为远亲。
这种偶蹄类动物在多年前与中爪兽背道而驰，从陆地进入海洋生活，古鲸是一种比较原始的偶蹄类食肉动物，也保留了许多偶蹄类动物的特征，而现代偶蹄类动物已经丧失了这些特征。
科学家发现，早期的有蹄哺乳动物都是食肉或者食腐的，而如今的偶蹄或奇蹄动物经过进化早已成为素食动物，但鲸鱼却保留了祖先食肉的特性。
鲸鱼为恒温生物，需要从食物中获得高热量，才可以在冰冷的深海生存，所以它们保留了食肉的特性。
20世纪80年代中期，美国古生物学家文森特通过比较数种动物的DNA后，确定鲸类生物与河马的亲缘关系最近。
科学家发现，大约在6000多万年以前，河马与鲸鱼拥有同一个生活在海中的祖先。但这种生物的一个种群最终进入海洋成为鲸鱼，而另一种则成为碳兽，而碳兽的直接后裔就是河马。
