Płetwal błękitny dorasta do około 30 metrów długości i waży ponad sto ton. Mimo tak ogromnych rozmiarów odżywia się maleńkimi skorupiakami zwanymi krylem, które odcedza z wody dziesiątkami kilogramów naraz.

Zamiast zębów ma w pysku rzędy rogowych płyt — fiszbinów — które działają jak sito. Płetwal nabiera ogromny łyk wody z krylem, a potem wypycha wodę przez fiszbiny, zatrzymując jedzenie.

Płetwal błękitny ma smukłe, wydłużone ciało w odcieniu niebieskoszarym, często z jaśniejszymi, cętkowanymi plamami na skórze. Na spodzie żuchwy i brzucha biegną wzdłużne fałdy, które rozciągają się jak harmonijka podczas nabierania ogromnych ilości wody z krylem.

Płetwa grzbietowa jest bardzo mała jak na tak wielkie zwierzę, umieszczona daleko z tyłu ciała, a płetwa ogonowa szeroka i płaska, dająca potężny napęd przy stosunkowo niedużym wysiłku podczas długich, spokojnych wędrówek oceanicznych.

Płetwal fałszywy, mniejszy krewniak płetwala błękitnego, ma podobny kształt ciała, ale jest wyraźnie krótszy i ma inny wzór ubarwienia na szczęce, trudny do odróżnienia bez dużego doświadczenia w rozpoznawaniu wielorybów.

Kaszalot ma zupełnie inny kształt głowy — ogromną, prostokątną, podczas gdy głowa płetwala jest opływowa i spiczasta, dobrze dopasowana do szybkiego, choć energooszczędnego pływania na duże odległości oceaniczne.

Płetwal błękitny był w XX wieku masowo polowany przez flotylle wielorybnicze wyposażone w harpuny z materiałami wybuchowymi, co doprowadziło populację światową do spadku o ponad dziewięćdziesiąt procent, zanim w latach siedemdziesiątych wprowadzono międzynarodowy zakaz polowań na ten gatunek.

Odgłosy wydawane przez płetwala błękitnego należą do najgłośniejszych dźwięków wytwarzanych przez jakiekolwiek zwierzę na Ziemi i mogą nieść się w wodzie na setki kilometrów, choć są zbyt niskie, by ludzkie ucho mogło je usłyszeć bez specjalnego sprzętu.

Mimo ochrony populacja płetwala błękitnego odbudowuje się bardzo powoli, bo samice rodzą zwykle jedno młode raz na kilka lat, a dodatkowym zagrożeniem pozostają kolizje ze statkami oraz zaplątanie w sieci rybackie na trasach jego wędrówek przez ruchliwe szlaki morskie.