Zowel dolfijnen, walvissen en bruinvissen zijn afstammelingen van landzoogdieren, hoogstwaarschijnlijk van de orde der evenhoevigen. De voorouders van de dolfijn zijn grofweg vijftig miljoen jaar geleden, in het Eoceen, in het water gaan leven.
Het skelet van een dolfijn heeft twee kleine botfragmenten die samen een rudimentair bekken vormen. In oktober 2006 werd in Japan een tuimelaar waargenomen met kleine vinnen aan beide zijden van de genitale gleuf. Wetenschappers geloven dat deze vinnen zijn ontstaan doordat het bekken van het dier verder is ontwikkeld dan gewoonlijk wordt waargenomen bij dolfijnen.
Als dolfijnen slapen, doen ze dat met één hersenhelft tegelijk. Dat is nodig omdat ze om de paar minuten boven water moeten komen om te ademen.