不借助任何裝置的潛水員，一般隻能下潛到五六十米的深度，而且在水下逗留的時間，最多也就幾十分鍾。然而海獸就不同了。海獸的潛水本領比人類要高超許多。
生活在海洋中的各種海獸，因為其攝取食物不同，潛水深度是不同的。海豚以各種魚類為食，它可下潛到100～300米的深度，時間可達4～5分鍾。抹香鯨有食“深海大王”烏賊的習性，所以每當它發現愛吃的烏賊，總是窮追不舍，最深能下潛到千米水深。
潛水越深，潛水者所受的水壓就越大。如果海獸下潛到千米以下的海水深處，它所承受的壓力達數百個大氣壓。那麼，海獸為什麼有如此高的耐壓性？海獸的身體組織究竟是如何適應水下的壓力變化？這些問題是科學家多年來一直研究討論的課題，因為這項研究有助於幫助人類潛入更深的水中。
生命離不開氧，海獸和魚類一樣，在海水中也不能離開氧氣。但是，海獸和魚不同，海獸因沒有鰓，不能直接從海水中攝取氧。因此，為了潛水的需要，海獸下潛時體內必須儲備所需的氧。這樣，海獸的體內儲氧能力要比陸生獸類大得多。人們觀察發現，斑海豹在潛水時，有時是呼氣後潛水，有時又是吸氣後潛水，這說明海豹在下潛中，肺內的儲氧並不是主要的，而是通過血液來進行的。因此，海獸的血液是它的“氧氣倉庫”。
海獸除血液儲氧外，肌肉也有較強的儲氧作用。海獸肌肉中所含呼吸色素要比陸生獸類高出許多倍，儲氧可占全身儲氣量的50%。由於海獸長時間潛水生活的需要，其身體結構已發生許多變化。例如，它們的胸部等處有許多特殊的血管網，靜脈管裏有許多活瓣，在短時間內積蓄大量血液。當需要潛水時，全身血管收縮，產生大量過剩血液。通過這種儲存方式，減輕了心髒負擔，填補了因肺氣被壓縮而形成的胸腔空間，提高其潛水適應性。
不僅如此，海獸既能迅速下潛，也能驟然上浮，在千米水深範圍內，上上下下，而不會患潛水病。這是為什麼呢？人們發現，鯨在潛水時，胸部會隨外界壓力的增加而收縮，肺也隨之縮小，肺泡自然變厚，氣體交換停止。這樣氧氣就不會溶解於血液中，鯨自然不會患潛水病了。人則不然，人在潛水時，仍需要不斷補充空氣，肺泡也不收縮，氧氣必然會溶解到血液中去。