Първото известно наблюдение на морски бозайник е от 400 г. пр.н.е., когато Аристотел описва, че делфините раждат малки, които се хранят с мляко от майката. През Средновековието наблюденията и откъслечните знания за морските бозайници съществуват редом с митовете и суеверията. Така например в „Historia Animalium“ (1551–1558) от Конрад Геснер, носорогът и тюлените са описани и илюстрирани, редом с еднорога. Романът Моби Дик (1851) от Херман Мелвил, съчетава подробни природонаучни наблюдения, с упорити заблуди, като тази, че „китът е риба“.Съвременните научни знания и изследвания на морските бозайници, съчетават различни аспекти на генетиката, териологията, етологията, екологията, океанографията и други научни дисциплини.
Степента на адаптиране на морските бозайници към живота във водата варира в широки граници:
китоподобните и сирените са изцяло водни животни и не могат да напускат морето;
перконогите са полуводни – те прекарват повечето време във водата, но трябва да излизат на сушата за важни дейности, като размножаване и линеене;
морските видри и белите мечки са по-слабо адаптирани към воден начин на живот, те влизат в морето основно, за да си набавят храна.Храната на морските бозайници е много разнообразна – някои се хранят със зоопланктон, други могат да ядат риба, мекотели, миди, водорасли, а някои видове, като бялата мечка, се хранят и с други бозайници.Макар броят на морските бозайници да е малък в сравнение с живеещите на сушата, те играят важна роля в различни екосистеми, особено при поддръжката на морските екосистеми чрез регулация на популациите на видове, с които се хранят. Значенито им за тези екосистеми ги прави важни за опазването на околната среда, особено защото 23% от видовете морски бозайници са застрашени.
