고래목 돌고래과에 속하는 포유류이다. 성체의 몸길이는 암컷 8.5m, 수컷 9.8m이고, 체중은 암컷 7.5톤, 수컷 10톤에 이른다. 등 위로 높게 솟아오른 삼각형 모양의 등지느러미가 이 종의 특징으로 수컷의 경우 1.8m나 된다. 주둥이는 매우 짧고 앞이 둥글다. 가슴지느러미는 크고 알처럼 둥근 모양을 이룬다. 성체 수컷의 경우 크기가 2m에 이른다. 10~12개의 굽은 이빨이 좌우상하 턱에 있다. 눈 위 후방에 희고 둥근 큰 반점이 있다. 등은 검은색이며 몸 아래는 흰색이다. 정주 그룹과 이동 그룹의 두 유형이 있다. 정주 그룹은 주로 물고기를 먹고, 이동 그룹은 해양성 포유류를 주식으로 한다. 범고래는 안정된 사회를 형성하고 있는 것으로 유명하다. 돌고래, 물범 등 다른 해양 포유동물, 펭귄 등 조류, 어류 등을 포식한다. 바다에서 살지만 때로는 강을 거슬러 올라가기도 한다. 우리나라 전 해역에 출현 가능성이 있으며, 전 세계 해역에 분포한다.