Choć to rekin, wcale nie poluje na duże zwierzęta. Płynie z szeroko otwartą paszczą i przecedza wodę, wyłapując z niej drobny plankton i maleńkie rybki. Taki sposób jedzenia nazywa się filtrowaniem.

Skórę rekina wielorybiego pokrywa niepowtarzalny wzór jasnych kropek i pasków — u każdego osobnika inny, jak odcisk palca. Te delikatne olbrzymy pływają powoli i nie są groźne dla człowieka.

Rekin wielorybi to największa ze wszystkich ryb, a mimo to jeden z najłagodniejszych olbrzymów oceanu. Ma szerokie, spłaszczone ciało i ogromną, tępo zakończoną głowę z bardzo szeroką paszczą osadzoną z przodu, a nie pod spodem jak u wielu innych rekinów.

Najbardziej rozpoznawcza jest skóra: ciemnoszary lub granatowy grzbiet pokryty jest siatką jasnych plam i pasków, ułożonych jak szachownica gwiazd. Ten wzór jest u każdego osobnika inny. Wzdłuż boków biegną wyraźne, podłużne grzbiety, a potężny ogon ustawiony jest pionowo, jak u innych rekinów.

Mimo nazwy rekin wielorybi jest rybą, a nie waleniem — od wielorybów odróżnia go pionowo ustawiony ogon (walenie mają poziomy) oraz skrzela zamiast otworu nosowego do oddychania. Nazwa wzięła się wyłącznie z ogromnych rozmiarów porównywalnych z wielorybami.

Wśród rekinów wyróżnia go łagodny sposób odżywiania przez filtrowanie wody oraz niepowtarzalny wzór jasnych plam. Podobnie odżywia się rekin olbrzymi, ale to on ma paszczę mniejszą i inaczej zbudowaną głowę. Kropkowana skóra rekina wielorybiego jest jego najlepszym znakiem rozpoznawczym.

Rekin wielorybi jest dla nurków i turystów jednym z najbardziej upragnionych spotkań w oceanie. Jest spokojny, powolny i nie stanowi zagrożenia dla człowieka, dlatego w miejscach jego stałego pojawiania się rozwija się turystyka pływania z tymi olbrzymami.

Niepowtarzalny wzór plam pozwala badaczom rozpoznawać poszczególne osobniki na zdjęciach i śledzić ich dalekie wędrówki. To ryba, którą obejmuje się ochroną, bo rośnie i rozmnaża się powoli. Żywy rekin wielorybi przyciągający nurków bywa dla lokalnej społeczności cenniejszy niż złowiony.