Powód, dla którego wieloryby śpiewają, od dziesięcioleci intrygował naukowców i przypadkowych obserwatorów. Oferowano wiele wyjaśnień dotyczących wokalizacji wielorybów, ale pomimo wielu obszernych badań, żadne wyjaśnienie nie okazało się rozstrzygające. Niezależnie od tego, czy jest to wezwanie godowe, zaawansowana technika echolokacji, czy też środek komunikacji, śpiew wielorybów pozostaje nieustanną tajemnicą gigantycznych ssaków morskich i wzbudza debatę wśród naukowców na całym świecie.
Chociaż zębowce wydają wokalizacje, śpiew wielorybów jest powszechnie używany w odniesieniu do dźwięków fiszbinowców, zwłaszcza gatunków niebieskich i humbak. Wieloryby nie posiadają strun głosowych, a ich dokładny mechanizm śpiewania nie jest znany. Wiadomo, że nie muszą wydychać powietrza, aby wydobyć dźwięk, co prowadzi badaczy do postulowania, że mogą w jakiś sposób odzyskać powietrze w swoich ciałach. Pieśń wieloryba składa się z wzorów jęków, gwizdów i dźwięków klikania, podzielonych na powtarzalne sekcje, które naukowcy nazywają „frazami”. Typowa piosenka potrwa do trzydziestu minut.
Zachowania rozrodcze i pociąg do partnera od dawna uważano za powody, dla których wieloryby śpiewają. Tylko samce śpiewają, a każdy z nich śpiewa tę samą piosenkę. Jednak badania nigdy nie okazały się rozstrzygające, ponieważ niewiele jest dowodów na powiązanie rozmnażania ze śpiewem. Jedną z trudności w badaniu tej teorii jest to, że dźwięki śpiewu wielorybów mogą przemieszczać się pod powierzchnią oceanu na bardzo duże odległości. Ten zasięg oznacza, że chociaż w pobliżu śpiewaka może nie być samic wielorybów, możliwe jest, że samice lęgowe w odległych miejscach mogą słyszeć pieśń.
Innym niedawnym wyjaśnieniem, dlaczego wieloryby śpiewają, jest to, że używają echolokacji do przekazywania informacji o swoim otoczeniu. Eduardo Mercado III, naukowiec z Nowego Jorku, zasugerował, że wieloryby mogą być w stanie wskazać lokalizacje, słuchając zniekształceń dźwięku obecnych w nadchodzących falach. Mercado sugeruje również, że śpiewają tylko samce, ponieważ mogą aktywnie poszukiwać innych wielorybów w celu krycia, podczas gdy samice mogą czekać, aż zostaną znalezione. Teoria ta nie jest poparta bezpośrednimi dowodami, ale zyskuje pewne poparcie w społeczności badaczy wielorybów.
Jedną z najbardziej niezwykłych cech śpiewu wielorybów jest to, że wszystkie samce wielorybów w strąku będą śpiewać tę samą piosenkę, ale piosenka zmienia się z sezonu na sezon. Niektóre wieloletnie badania pokazują, że chociaż frazy dźwiękowe się powtarzają, to żadne utwory z dowolnych dwóch lat nie są identyczne. Doprowadziło to do teorii sugerujących, że jednym z powodów śpiewu wielorybów jest rozróżnianie strąków. Inną popularną teorią jest to, że wieloryby śpiewają jako sposób na przekazywanie z roku na rok memu kulturowego lub historii społeczności. Teorie te dotyczą niektórych ludzi, ponieważ sugerują inteligencję, która nie jest powszechnie uważana za możliwą u żadnego innego gatunku niż ludzie.
Prosta odpowiedź na pytanie, dlaczego wieloryby śpiewają, jeszcze nie istnieje. Większość naukowców zgadza się, że kluczem do odkrycia, dlaczego wieloryby śpiewają, jest zapewnienie, że chronią populacje, więc ochrona wielorybów może być pierwszym krokiem do rozwiązania zagadki. Możliwość śpiewania wielorybów jako komunikacji jest często podnoszona jako czynnik w próbach aktywistów stałego zakazu wielorybnictwa na całym świecie. Dopóki nie zostaną przedstawione bezpośrednie dowody na poparcie określonej teorii, większość teorii naukowych jest uważana za równie możliwą.