Zahnwale werden in 10 Familien untergliedert: Chinesischer Flussdelfin (1 Art), Amazonasdelfin (1 Art), La-Plata-Delfin (1 Art), Südasiatischer Flussdelfin (1 Art), Eigentliche Delfine (etwa 35 Arten), Schweinswale (6 Arten), Gründelwale (2 Arten), Pottwal (1 Art), Zwergpottwale (2 Arten) und Schnabelwale (etwa 21 Arten).
Alle Zahnwale beherrschen die Echolotortung. Mit einem Sonarsystem (Echolot) können sie ihre Beute, meist wendige Fische und Kraken, aufspüren. Die Melone, ein wachsartiges, linsenförmiges Gebilde in der Stirn des Wals, fokussiert Laute, die meist im Ultraschallbereich zwischen 20 bis 220 kHz liegen und von den Walen selbst in den Nasengängen erzeugt werden. Die von der Beute zurückgeworfenen Schallwellen werden in den ölgefüllten Aushöhlungen des unteren Kieferknochens empfangen und durch den Knochen sowie darüber liegendem Fettgewebe zum Ohr und Gehirn weitergeleitet, wo die Informationen ausgewertet werden. Durch diese Echos ist der Wal in der Lage, die Entfernung eines Objekts, seine Größe, Form und Oberflächenstruktur zu bestimmen und somit ein 'Klangbild' seiner Umgebung zu erstellen.
Bei den meist gesellig lebenden Zahnwalen kann man an individuellen Pfeiftönen auch einzelne Tiere unterscheiden; mitunter haben sich bei den Tieren gruppenspezifische Dialekte ausgebildet.