Delphine besitzen durch die Sonarortung eine der erstaunlichsten Sinnesleistungen im Tierreich. Zur Orientierung senden sie hochfrequente Ortungslaute aus, die vom Menschen als Klicklaute wahrgenommen werden können. Die Klicklaute werden in der Kehlkopftasche erzeugt und von einem ölgefüllten Organ, das direkt unter der Atemöffnung liegt, rund 300-mal pro Sekunde ausgestoßen. Die Echos werden im hinteren Bereich des Unterkiefers empfangen und ins Mittelohr geleitet. Dieses Echolotsystem ist dem der Fledermäuse ähnlich. Es ermöglicht Delphinen, zwischen Artgenossen und größeren Objekten zu unterscheiden, Hindernisse zu umgehen und sogar Fischarten, Tintenschnecken und kleine Garnelen zu orten. Daneben verfügen Delphine über weitere Lautäußerungen, die der innerartlichen Kommunikation dienen. Das Gehirn der Delphine ist hoch entwickelt. Delphine sind sehr lernfähig und besitzen ein großes Repertoire an Lautäußerungen: Vom Großen Tümmler sind mehrere Dutzend unterschiedliche Laute bekannt. Delphine besitzen die Fähigkeit, Probleme zu lösen, und sie erreichen nahezu das Intelligenzniveau von Menschenaffen.