虎鲸使用声纳感知其水生环境。虎鲸不仅能够发射超声波，通过回声去寻找鱼群，还能够通过超声波判断鱼群的大小和游泳的方向。这种能力，对生活在海洋里的食肉动物来说是十分重要的，海水下面十分黑暗，很难在这种环境里看清远处的捕食目标。
鲸鱼的耳朵是眼睛后面非常小的开口，没有外部瓣。虎鲸听到了哨声，然后点击了下颌中的听觉泡。声波通过颌骨进入，然后进入耳骨复合体。在这种听觉泡中，有一些骨头，就像在人耳中发现的骨头一样。它们通过这些骨骼传播，然后通过听觉神经进入大脑。
所谓声呐，原意为声音导航和测距，是利用水下声音来探测水中目标及其状态的仪器或技术。常用来搜索潜艇、测量水深、探测鱼群，是航海中不可缺少的导航设备。
这项技术是本世纪才发明的。但是这种人造声呐技术与虎鲸一比，就显得相形见绌。
有人曾做过这样的实验，在水池里插上36根金属棒，每排6根，然后把虎鲸放进去。只见虎鲸在棒中间游来游去，而绝不会碰到金属棒。即使把它的眼睛蒙上，它也照样畅游无阻。如果偷偷地在水池里放进一条小鱼，它就会立刻游过去进行捕捉。
人们发现，虎鲸在捕食时，会发出一系列探测信号。由于有了这种信号，它可以在几种鱼都存在的情况下，准确地捕捉到它最喜欢吃的鱼。
