La balena blu si nutre di piccoli organismi chiamati copepodi e krill. Mangia succhiando una boccata d'acqua e krill e poi filtrando l'acqua attraverso i suoi denti di setole.
La balenottera azzurra è il più grande mammifero del pianeta, con un peso di 150 tonnellate. Krill, d'altra parte, in genere cresce fino a meno di un pollice, anche se il più grande può raggiungere i 6 pollici. Affinché una balena blu viva con una dieta a base di krill, ha bisogno di mangiare fino a 8.000 libbre di krill al giorno, che equivalgono a circa 40 milioni di krill individuali. Le balene blu neonate vivono sul latte materno per i primi 18 mesi di vita, con la madre che fornisce quasi 150 litri al giorno.
Una balenottera azzurra mangia per filtraggio, il che implica l'immersione in una scuola di krill con la bocca aperta e una grande quantità di krill e acqua. Quindi chiude la bocca. I denti della balena sono fatti di setole simili a spazzole con uno spazio sufficiente tra loro per filtrare l'acqua. Spinge fuori l'acqua usando la sua lingua e poi ingoia il krill. A volte, la balena blu succhia anche altri alimenti come pesce o crostacei.