Размеры китов варьируются между 22 и 27 метрами, при этом самки обычно превосходят самцов по размеру. Рекордсменом среди зарегистрированных особей стал кит, пойманный в 1926 году, длиной 33 метра и массой более 150 тонн. Существует предположение, что размеры синих китов уменьшились вследствие интенсивной охоты, хотя в прошлом, когда численность голубых китов была выше, встречались экземпляры длиной до 37 метров.
В среднем вес одного кита сопоставим с массой 2700 людей. Его сердце имеет размеры автомобиля и весит от 600 до 700 килограммов, а через артерии, шириной с ведро, перекачивается до 8 тысяч литров крови. К тому же, голубой кит способен издавать самые громкие звуки среди всех живых существ, так что его низкочастотные звуки могут слышать другие киты на расстоянии более 16 тысяч километров