Au toucher, la peau des cétacés semble parfaitement lisse et douce. En fait elle est parcourue d'une multitude de rides minuscules qui dirigent le flux de l'eau afin d'éviter des phénomènes de turbulence au cours des déplacements rapides.

C'est donc un organe complexe, capable de se modifier pour optimiser les mouvements dans l'eau.

La peau des cétacés est dix à douze fois plus épaisse que celle des mammifères terrestres. Elle atteint 2 à 4 millimètres en moyenne, et 12 millimètres chez le bélouga.

L'examen microscopique de la peau révèle une structure particulière : la couche superficielle, l'épiderme, est fine, lisse et élastique, la couche sous-jacente, le derme est souple et formée de papilles et de canaux richement innervés capables d'entrer ou non en turgescence, selon les circonstances.

L'ensemble fonctionne comme un système à géométrie variable qui s'adapte en continu aux conditions d'hydrodynamisme.

Ainsi à faible vitesse, le flux d'eau sur le corps s'effectue d'une façon ordonnée; dite laminaire, la mécanique peaucière n'a pas à intervenir. Afin de conserver cet écoulement laminaire lorsque la vitesse augmente, les cétacés régularisent l'écoulement de l'eau le long de leur corps en absorbant les turbulences par micro-déformation de leur peau selon le mécanisme décrit plus haut.

Depuis que l'on connaît ce secret, des recherches ont été entreprises pour tenter d'équiper les sous-marins d'un système de déformation des parois inspiré de celui des cétacés. Ces tentatives n'ont abouti jusqu'ici, à aucune réalisation concrète.

Au cours de leur évolution, les cétacés ont perdu leur pelage, mais certaines espèces sont encore munies de vibrisses, qui, telles les moustaches des chats, sont des organes tactiles.

La zone autour de l'évent est particulièrement sensible aux changements de pression, ce qui permet à l'animal de moduler l'ouverture et la fermeture de cet organe en plongée où à la sortie de l'eau.