シロナガスクジラの身体は、ただ全体が大きいだけではありません。各器官の構造そのものが、極限環境で生き抜くための驚くべき特殊進化を遂げています。
カナダ・ロイヤルオンタリオ博物館で保存・研究されている実物標本データによると、シロナガスクジラの心臓の重量は約180キログラム、寸法は約1.5メートル四方に達します。この巨大なポンプは、深く潜水する際には毎分わずか2〜8回という超低速で拍動し、酸素消費を極限まで抑える仕組みを備えています。
また、捕食を支える「口」の容量も桁外れです。下顎から腹部にかけて走る無数の畝（うね）をアコーディオンのように大きく広げることで、一度に最大90トン（自重に迫る量）の海水とエサを口内に含み入れることができます。口の中の「舌」だけで約2.7トンもの重さがあり、上顎に並ぶ数百枚の「クジラヒゲ」で海水を濾過し、エサだけを飲み込みます。
主食となるのは体長数センチメートルの「ナンキョクオキアミ」などの小型甲殻類です。シロナガスクジラは、最盛期の索餌期（エサを食べる時期）には1日あたり約3.6〜4トン（約4,000万匹分）ものオキアミを捕食し、体内に分厚い脂肪層を蓄えます。耳の奥に形成される「耳垢プラグ（耳垢の層）」の年輪状の層を分析する研究から、彼らの寿命は80〜110年、最長で100年を超える長寿生物であることが判明しています。
