A migração de diversas espécies está relacionada basicamente com a conciliação de necessidades como, principalmente, a procura de alimento e a reprodução. As maiores fontes de alimento dos oceanos localizam-se nos mares frios do norte (Ártico) e do sul (Antártico). Dois fatores destacam-se para que se observe tal distribuição: uma pequena diversidade de espécies ai viventes, formando uma cadeia alimentar com poucos elos; e um fotoperíodo muito prolongado durante os verões dos pólos, que induz a uma atividade fotossintética elevadíssima das algas microscópicas, gerando grandes quantidades de alimento para o zooplâncton que prolifera-se rapidamente, ambos gerando alimento para os cetáceos, principalmente para as espécies de misticetos migradores.

Os cetáceos encontram-se distribuídos por todos os oceanos do planeta, porém muitos deles exibem padrões migratórios anuais, não tendo uma distribuição previamente estabelecida e permanente em uma região dos oceanos. Padrões migratórios altamente complexos são observados principalmente em espécies de msiticetos, como as baleias-jubarte, as francas e as cinzentas. Algumas espécies como a baleia-da-Groenlândia e a baleia-de-Bryde não realizam extensos movimentos migratórios. Durante o verão dos pólos, elas encontram-se nestas regiões para consumir grandes quantidades de alimento, essenciais para as exigências de seus imensos corpos. Este alimento é em parte utilizado para suprir as necessidades fisiológicas imediatas do animal, e em parte é armazenado sob a forma de gordura que envolve o animal sob sua pele, protegendo-o do frio. Esta camada de gordura é um depósito de energia que será utilizada durante a estadia destas baleias nas áreas de procriação, onde acredita-se que elas não se alimentam. Com a chegada do outono, os mares polares começam a congelar. O fotoperíodo torna-se mais curto. Em breve o ambiente se tornará ríspido para estas baleias. Chegou a hora de migrar em direção aos trópicos. Elas são encontradas principalmente durante o inverno e primavera nestas regiões. São águas mais quentes, quando em comparação com os mares frios. Locais ideais para o nascimento de seus filhotes. Os baleotes, como são designados os filhotes destas baleias, sendo menores, apresentam uma área superficial muito maior exposta à água, em comparação com seu volume. Devido à relação superfície-volume, eles perdem calor de seus corpos muito mais rapidamente do que os adultos. Assim sendo, as regiões tropicais tornam-se locais apropriados para que estes baleotes possam nascer e passar seus primeiros meses. Durante esta estadia nos trópicos, eles se alimentam do leite materno riquíssimo em gordura (aproximadamente 50% da composição do leite é constituída por gordura), para que esta possa isolá-los do frio que irão enfrentar nos pólos nos próximos meses. Na região dos trópicos geralmente ocorrem os acasalamentos (possivelmente durante as migrações também). Como, em média a gestação dos grandes cetáceos dura de 11 a 12 meses, as fêmeas que copularam durante esta estadia nos trópicos, no ano seguinte darão à luz seus baleotes.

As baleias-cinzentas-da-Califórnia apresentam uma das maiores, senão a maior migração dentre os mamíferos. São praticamente 16.000 Km de viagem anual ao longo da costa do Pacífico da América do Norte. As baleias-jubarte realizam migrações por vários mares do planeta, sendo conveniente destacar as migrações da Colômbia para a Antártica (talvez maior do que a realizada pelas cinzentas), e do parcel de Abrolhos (litoral brasileiro próximo ao sul da Bahia) para a Antártica.

Os odontocetos não chegam a desenvolver padrões tão complexos e contínuos de deslocamento temporariamente quanto alguns dos misticetos, porém muitos deles chegam a realizar deslocamentos de menores proporções em mares e rios para também suprirem suas necessidades alimentares e reprodutivas.