Als Meeressäuger werden alle Säugetiere bezeichnet, die sich an das Leben im Meer angepasst haben. Darunter fallen die Wale, die Robben sowie die Seekühe. Während die Robben noch teilweise an Land leben und sich auch dort fortbewegen können, ist dies den Walen und Seekühen nicht mehr möglich. Die Gruppen sind nicht näher miteinander verwandt.
Die Anpassungen an die marine Lebensweise umfassen mehrere konvergente Merkmalsausbildungen, die notwendig sind. So sind bei all diesen Gruppen die Vorderextremitäten zu paddelartigen Flossen umgestaltet, während die Hinterbeine entweder ganz verloren gingen (Wale, Seekühe) oder im Wasser zu einer einheitlichen Schwanzflosse zusammengelegt werden (Robben). Hinzu kommt ein nahezu vollständiger Haarverlust, die Ausbildung eines umfangreichen Unterhautfettgewebes sowie Veränderungen des Atmungssystems, um lange Tauchgänge durchführen zu können. Abhängig von der Definition kann auch der Eisbär als größtes lebendes Landraubtier zu den Meeressäugern gezählt werden, weil er einen hohen Grad der Anpassung an den Lebensraum Meer aufweist. Ähnliches trifft für den Seeotter zu.
Lebensraum Wasser
Das Meer stellt einen Lebensraum dar, der sich vom Land deutlich unterscheidet und an die in ihm lebenden Organismen spezielle Anforderungen stellt. Entsprechend kommt es bei Organismen, die im Laufe der Evolution vom Land in das Meer gegangen sind, zu verschiedenen Anpassungen, ohne die diese Lebensweise nicht möglich ist.
Fortbewegung
Den offensichtlichsten Unterschied stellt dabei das Medium Wasser allgemein dar, unabhängig davon, ob es sich um Süßwasser oder Salzwasser handelt. Dieses besitzt einen sehr hohen Auftrieb, zugleich aber auch eine deutlich höhere Viskosität als die Luft, die Landtiere umgibt. Um im Waser zu leben, müssen die betreffenden Tiere also erst einmal eine Möglichkeit finden, dauerhaft vom Wasser getragen zu werden und sich fortzubewegen.
Die meisten Landtiere können mehr oder wenig gut schwimmen, bei dauerhaft im Wasser lebenden Tieren wird diese Grundfertigkeit häufig noch durch Veränderungen der Gliedmaßen und anderer Körperteile ergänzt. So bilden sehr viele dieser Tierarten Schwimmhäute zwischen den Zehen und den Fingern aus, die eine größere Verdrängung des Wassers ermöglichen. Schwimmhäute findet man innerhalb der Säuger beispielsweise beim australischen Schnabeltier, verschiedenen Nagetieren wie etwa dem Biber, Insektenfressern wie den Desmanen oder auch Raubtieren wie den Ottern. Ebenfalls zur Fortbewegung im Wasser und zugleich zur Steuerung besitzen einige dieser Tiere einen modifizierten Ruderschwanz wie etwa die Biber.
Eine Weiterentwicklung der Schwimmextremitäten stellt die Umgestaltung der gesamten Hand und der Beine zu Flossen dar. Bei diesen sind die Finger Zehen nicht nur durch eine dünne Haut verbunden, sondern vollständig in einen muskulösen Paddel integriert und nicht mehr als einzelne Strahlen erkennbar. Diese Form der Umgestaltung hat sich innerhalb der Säugetiere nur bei den drei Gruppen der Meeressäuger gebildet: den Robben, den Seekühen und den Walen. Dabei sind alle diese Gruppen vom Landleben zu einem mehr oder weniger vollständigen Leben im Meereswasser übergegangen, nur wenige Arten innerhalb der Wale und Robben spezialisierten sich in einem weiteren Schritt auf das Leben im Süßwasser.
Konvergenzen
Ähnliche Anpassungen an das Leben im Meer können auch bei anderen, nicht zu den Säugetieren gehörenden Landwirbeltieren beobachtet werden. So etwa bei den Meeresschildkröten, den Pinguinen sowie den ausgestorbenen Fischsauriern.