与身躯比较,抹香鲸的头部显得不成比例的重而大,具有动物界中最大体积的脑,而尾部却显的短小,这使得抹香鲸的身躯比例则头重尾轻。成年雄鲸的头部特别明显,占身躯全长的四至三分之一,侧看外表大致呈方体。它的鼻孔就位于这个巨大的长方体顶部左前方的两侧。抹香鲸只有左侧鼻孔畅通用来呼吸,而右侧的鼻孔则天生阻塞,因此抹香鲸在浮出水面呼吸时,喷气柱以约45°角向左前方喷出; 这独特容易辨别的抹香鲸喷气,在距离两公里外的海面即可轻易辨识。抹香鲸的下颔短小且狭窄,似棒状,长度要比头部的上颔短,周边有白色的唇线,由侧面观看时不易分辨。它的下颌虽小但骨骼结实且强有力。下颚内侧有二十至二十六对大而呈圆锥状的牙齿,上颚没有外露的牙齿,仅有埋于牙龈中小齿,或仅具牙槽。抹香鲸的牙齿为圆锥状,成年鲸鱼每颗牙齿可长达20公分重约1公斤,抹香鲸主要靠吸食吞入鱿鱼,牙齿在进食的功能上不强,而可能更多用在个体间的打斗。此外,像其他的齿鲸一样,抹香鲸的牙齿切片也具有一明一暗的齿质组成,可用作推估年龄。

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