형태 : 모든 고래류 가운데 외형적으로 가장 식별이 쉽다. 등 위로 높게 솟아 오른 등지느러미는 특징적으로 암컷의 경우 0.9m, 수컷은 1.8m나 된다. 수컷 성체의 경우 모양은 삼각형이다. 주둥이는 매우 짧고, 앞은 둥글다. 가슴지느러미는 크고 알처럼 둥근 모양을 이룬다. 성체 수컷의 경우 그 크기는 2m에 이른다. 10~12개의 굽은 이빨이 좌우상하 턱에 있으며, 이빨횡단면은 계란모양이다. 눈위 후방에 희고 둥근 큰 반점이 있다. 아래턱에서 목과 가슴을 지나 생식기에 이르는 몸 아래는 흰색이며 개체에 따라 조금씩 그 모양에 차이가 있다.

크기 : 갓 태어난 새끼의 전체 길이는 2.1~2.4m, 체중 약 180kg, 성체 암컷은 8.5m, 체중 7.5톤 수컷은 9.8로 10톤에 이른다.

생태 : 미국의 조사연구결과에 의하면 범고래는 2가지 생활형을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. 평생 같은 지역에서 생활하는 정주그룹(Resident)과 다른 지역을 오가며 이동하는 이동그룹(Transient)이다. 이 두 그룹 사이에는 생태학적인 차이뿐만 아니라 형태 및 몸의 색에도 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 정주그룹은 주로 물고기를 먹고, 이동그룹은 해양성 포유류를 주식으로 한다.

범고래는 사회적인 동물로 특히 미국 워싱턴주의 정주형 범고래그룹은 사람 다음으로 안정된 사회를 형성하고 있는 것으로 유명하다. 즉 각각의 개별 개체는 평생 태어나서 자란 지역에서만 거주한다. 지역별 거주 그룹의 차이는 지역그룹에 격리되어 발달된 음향소리의 차이가 그 지역 사회를 독립하는데 크게 기여하고 있는 것으로 연구되었다. 많은 경우 1~55마리로 무리를 이루며 정주형 그룹이 이동형 그룹보다 개체 수가 많다. 태평양 북서부에서는 출산은 여름 이외의 10월부터 3월에 걸쳐 이루어지며, 대서양 북동부에서는 늦가을부터 한 겨울에 걸쳐 일어난다.

기타정보 : 직접적 포경대상으로 포획되지는 않았지만 북태평양지역의 폐업 포경기지에서 지금도 소수가 포획되고 있다. 많은 해역에서 어업자들은 범고래를 경쟁상대로 여기고, 사격하는 일이 많다. 이러한 문제는 미국 알래스카에서 심각하다. 전시용으로 생포되는 경우 동부 북태평양의 많은 해역이 금지 지역으로 되어 있다. 지능이 뛰어나 영화의 주인공으로 등장하기도 하고 해양박물관 또는 동물원 등에서 고래 쇼의 주역으로 활동하고 있다.