Les Mysticeti sont l'un des deux sous-ordres du Cetacea. Ils sont souvent appelés baleines à fanons, ou "baleines à fanons" ou "grandes baleines".
Les baleines à fanons ont des fanons faits de kératine. La différence est liée à l'alimentation. Les baleines à fanons extraient le plancton de l'eau, alors que les Odontoceti (baleines à dents) mangent des proies plus grosses.
Le sous-ordre contient quatre familles et quatorze espèces.
Les baleines à fanons n'ont pas de dents, sauf en tant qu'embryons. Les baleines à fanons adultes fossiles avaient des dents, mais les adultes modernes n'ont que des fanons. Les dents des embryons sont remplacées par des fanons, qui ressemblent à un rideau de longues plaques suspendues au sommet de la bouche de la baleine. Ces plaques peuvent mesurer jusqu'à trois mètres de long et un mètre ou plus de large. De l'extérieur, elles ressemblent à des couteaux droits suspendus, mais de l'intérieur, elles sont comme une grosse brosse à dents ou un peigne. Le fanon est fait de kératine, un tissu que l'on trouve également dans les cheveux et les ongles des mammifères.
Une baleine à fanons utilise ses fanons pour se nourrir. Pour se nourrir, la baleine à fanons ouvre largement la bouche et ramasse des bancs denses de plancton et d'autres petites proies (comme le krill, les copépodes, les petits poissons et parfois les oiseaux qui se trouvent près des bancs), ainsi qu'un grand volume d'eau.
La baleine ferme alors partiellement la bouche et presse sa langue contre sa mâchoire supérieure, forçant l'eau à s'écouler latéralement à travers les fanons, tamisant ainsi les proies qu'elle avale ensuite.
Les baleines à fanons sont généralement plus grandes que les baleines à dents, et les femelles sont plus grandes que les mâles. Le groupe comprend la plus grande espèce animale vivante, la baleine bleue.
Bien qu'elles soient très lourdes, les baleines à fanons sont capables de sauter complètement hors de l'eau. Les baleines à bosse sont connues pour leur capacité à sauter, mais d'autres baleines à fanons sautent également hors de l'eau avec leur corps ou le battent bruyamment avec leurs nageoires. Personne ne sait vraiment pourquoi les baleines font cela. Il peut s'agir d'un type de communication.
Les plus anciens véritables fossiles de fanons n'ont que 15 millions d'années, mais les fanons se fossilisent rarement, et les scientifiques pensent qu'ils sont apparus bien avant cela. Les preuves génétiques issues de l'analyse des séquences d'ADN confirment cette idée.
Des modifications du crâne liées aux baleines ont été trouvées dans des fossiles datant de bien avant. On pense que les fanons ont évolué il y a environ trente millions d'années, probablement à partir d'une mâchoire supérieure dure et gommeuse, comme celle d'un marsouin de Dall. En fait, il ressemble beaucoup aux fanons au niveau microscopique. De nombreuses baleines à fanons primitives avaient également des dents, mais celles-ci n'étaient probablement utilisées que de façon périphérique, voire pas du tout (comme le marsouin de Dall, qui attrape des calmars et des poissons en les saisissant contre sa mâchoire supérieure dure).
Du XIe à la fin du XXe siècle, les baleines à fanons étaient chassées pour leur huile et leurs fanons. Leur huile peut être transformée en margarine et en huiles de cuisson. Les fanons étaient utilisés pour raidir les corsets, comme nervures de parasol, et pour froisser le papier.