Chúng thường bắt đầu giao phối từ 5 đến 15 tuổi vào đầu mùa đông và có thời gian mang thai từ 10-12 tháng. Cá voi xanh con ngay từ khi sinh ra đã rất lớn, có thể nặng tới 2,5 tấn, tăng 4 kg mỗi giờ và phát triển với tốc độ 4 cm mỗi ngày. Trong một ngày, cá con có thể uống hết khoảng từ 380 đến 570 lít sữa, tiêu thụ 4.370 kilo calo/kg. Cá voi xanh con cai sữa khoảng 6 tháng sau sinh.
 |
Miệng của cá voi xanh có thể nuốt trọn một đội bóng đá 11 cầu thủ và trái tím của nó có kích thước tương đương một chiếc xe hơi 4 chỗ ngồi. Nhìn chung, cá voi xanh ở bắc Đại Tây Dương và Thái Bình Dương nhỏ hơn các cá thể ở các vùng nước gần Nam Cực.
Cá voi xanh ăn gần như toàn bộ loài nhuyễn thể, các sinh vật nhỏ giống tôm, phù du, cá nhỏ, giáp xác và mực ống. Miệng của chúng, khi mở rộng hoàn toàn có kích thước đủ lớn để chứa tới 90 tấn thức ăn và nước.
Trong suốt thời gian săn mồi, cá voi xanh sẽ bơi vào bầy sinh vật phù du, mở rộng miệng để hớp lấy một ngụm nước khổng lồ vào túi chứa thức ăn ở hàm dưới và khép miệng lại. Sau đó, nước được đẩy ra ngoài trong khi hàng ngàn sinh vật nhỏ bé được giữ lại bởi các tấm sừng hàm lọc thức ăn và sau đó cá voi xanh sẽ nuốt các sinh vật ấy vào bụng.
 |
Trong điều kiện thông thường, một con cá voi trưởng thành có thể tiêu thụ 500 kg thức ăn, tương đương với 457.000 calo chỉ trong một lần ăn. Một con cá voi xanh trưởng thành có thể tiêu thụ tới 40 triệu con phù du mỗi ngày.
Cá voi xanh là loài ăn thịt rất thông minh, chúng thường lao vào những bầy mồi lớn bởi mỗi khi mở miệng, dòng nước sẽ làm cơ thể chúng phải chịu một áp lực rất lớn. Vì vậy, đối với những đàn phù du, nhuyễn thể nhỏ, cá voi xanh sẽ bỏ qua vì biết rằng lượng calo thu về từ lần săn mồi đó không đáng với năng lượng nó sẽ phải bỏ ra.
So với cơ thể có phần đồ sộ của mình thì cá voi xanh có bộ não tương đối nhỏ. Mặc dù vậy, não của chúng vẫn lớn hơn con người nhiều và đây cũng là cơ sở để các nhà khoa học tin rằng cá voi (bao gồm cả cá heo) là loài động vật biển thông minh nhất hành tinh. Khác với các loài linh trưởng, cá voi chủ yếu sử dụng thính giác như là một phương tiện truyền thông hữu hiệu giúp chúng có thể dễ dàng giao tiếp với nhau từ rất xa.
 |
Theo các nhà khoa học, khả năng giao tiếp bằng thính giác của các loài động vật sống dưới nước là vô cùng tuyệt vời. Đối với cá ông, từ phần xoang có thể phát ra âm thanh, chúng có thể giao tiếp và tương tác với nhau ở khoảng cách vài dặm. Dựa vào những phát các sóng âm khác nhau, cá voi có thể xác định được vị trí và kích thước của con mồi, thậm chí là bờ biển,các chướng ngại vật trên đường nó di chuyển…
Cá voi xanh có tập tính sống tương đối kỳ lạ. Trong điều kiện thông thường, một cá thể cá ông chỉ thích sống một mình hoặc đôi khi là đi theo cặp, thường là mẹ với con và cặp cá voi đang trong thời kỳ sinh sản.
Ngay cả khi sống theo cặp, chúng cũng không bơi sát nhau mà giữ khoảng cách vài kilômét, thế nên cá voi xanh còn được xếp vào hàng những loài động vật “lịch sự” nhất thế giới. Khi tập hợp thành bầy, một quần thể cá voi xanh thường có khoảng 50 cá thể bơi khắp các vùng biển nhỏ và thường là những nơi có lượng thức ăn lớn để cùng nhau săn mồi.
