小虎鲸体型与许多鲸豚相似，暗色被肩部位为明显特征，还有白色下巴。刚出生时约有80厘米长，长大成豚后可达2.6米左右，体重110-170千克，平均150千克；体长2.1-2.6米，平均2.3米。雄性体格较粗，最重可达200千克左右。

小虎鲸很容易被误认为幼年伪虎鲸或瓜头鲸。该物种的明显特征包括：深灰色黑色粗壮的身体，明显较轻的下腹，没有喙的钝头，以及下垂的下颏，通常包含一组白色的嘴唇。背鳍几乎以身体为中心，鳍状肢尖端圆形，长度适中。背鳍本身是区分这种哺乳动物与其他鲸目动物的最佳方式之一；它高达背脊，缺乏刚性，指向稍后，呈亚三角形。另一个身体特征是小虎鲸皮肤上有一条从脐部到肛门的延伸凹槽。这一特征包括两性的生殖器、肛门和脐部；然而，腹侧、肛门后龙骨的存在可能是雄性和雌性之间的明确区别。

小虎鲸的骨骼结构相当独特；下颌骨不仅中空，而且左侧更大，通常比右侧多出一颗牙齿。这种大小的差异使得头骨不对称，这在许多齿鲸中很常见。下颚有11-13对大的圆锥形牙齿，而上颚通常有8-11对。在巴西海岸，科学家们记录了一只搁浅雌性的测量结果，并指出，当所有脊椎的脊椎骨骺和椎体融合时，该物种最有可能达到身体成熟。区分成熟的小虎鲸和幼年虎鲸的另一个有用之处是，每颗牙齿的髓腔都充满了，成年虎鲸的颅骨缝合线骨化。齿列末端和眶前缺口之间的距离是识别搁浅在巴西巴纳伊巴河三角洲的小虎鲸的另一个独特特征。

小虎鲸分布广泛，几乎在任何热带或亚热带深水海域都可发现其踪迹。它们虽然通常占据温暖的深水，但在较浅的海洋岛屿附近也发现了小虎鲸。在夏威夷群岛进行的一项为期21年的研究重点是500米深处的鲸鱼；人们对500米以上深度的小虎鲸知之甚少，尽管它们在2500米以上的深度有记录。

根据小安的列斯群岛等地区全年对小虎鲸个体的观察，该物种被认为是非迁徙物种。该物种具有社会性，在4-50头个体的族群中都有发现。偶尔观察到多达几百头的群体。它们在水面上拍打锚爪和鳍状肢，咆哮，甚至猛烈地咬碎下颏。即使在圈养状态下，这些生物也会对其他鲸目动物及其驯养者表现出防御反应。

小虎鲸依靠听觉与周围的海洋世界交流、狩猎和互动。它们是游动缓慢的海豚科动物。小虎鲸在水中移动时的行为有多种类型。Mc Sweeney 等人在夏威夷主群岛进行了21年的研究（2008年），将这些群体行为描述为旅行、慢速游动、成群转动、社交、迟缓移动或休息。每种方法的使用取决于动物的速度、与潜在猎物的相互作用、运动方向或在水中和其他个体的位置。它们主要在夜间活动并同时进食。人们多次发现它们在距离船只至少50米的地方缓慢游动。

小虎鲸发出类似于宽吻海豚的咔嗒声和口哨声，可以通过气孔咆哮。像其他海豚一样，它们使用回声定位来导航环境。在印度洋进行的一项研究记录了通过这些双峰点击产生的45-117千赫的峰值范围；点击本身是短的、定向的宽带信号，强度水平在197-223分贝之间。频率和强度都高于伪虎鲸。

2008年，在佛罗里达海滩附近对2头搁浅的小虎鲸进行的解剖学研究为声音感知提供了见解。声学振动通过中空颚骨中的鲸脂传播。这种鲸脂压迫鼓室周围复合体，将声音传递到中耳和内耳。大脑有两个区域，内侧膝状体和下丘，以及听觉神经，接收和解释声学信号。科学家们能够记录到小虎鲸感知频率最好在40千赫。最低的听觉阈值约为20千赫，而最高的阈值为120千赫。

小虎鲸晚上在深水中觅食，食物主要是头足类动物、大型鱼类、章鱼、鱿鱼和较小的鲸目动物。

分布于：阿尔及利亚、安圭拉、安提瓜和巴布达、阿鲁巴、澳大利亚、巴哈马、孟加拉国、巴巴多斯、伯利兹、贝宁、博奈尔、圣尤斯特歇斯和萨巴、巴西、文莱、柬埔寨、喀麦隆、开曼群岛、中国、科科斯（基林）群岛、哥伦比亚、科摩罗、刚果（金）、库克群岛、哥斯达黎加、古巴、库拉索、科特迪瓦、吉布提、多米尼克、多米尼加、厄瓜多尔、萨尔瓦多、赤道几内亚、斐济、法国、法属圭亚那、法属波利尼西亚、加蓬、冈比亚、加纳、格林纳达、关岛、危地马拉、几内亚比绍、圭亚那、海地、洪都拉斯、印度、印度尼西亚、伊朗、意大利、牙买加、日本、肯尼亚、基里巴斯、韩国、利比里亚、马达加斯加、马来西亚（砂拉越、马来西亚、马尔代夫、马绍尔群岛、毛里塔尼亚、马约特、墨西哥、密克罗尼西亚、摩洛哥、莫桑比克、缅甸、瑙鲁、新喀里多尼亚、尼加拉瓜、尼日利亚、纽埃、北马里亚纳群岛、阿曼、巴基斯坦、帕劳、巴拿马、巴布亚新几内亚、秘鲁、菲律宾、皮特凯恩、葡萄牙、波多黎各、圣基茨和尼维斯、圣马丁（法属）、圣文森特和格林纳丁斯、萨摩亚、塞内加尔、塞拉利昂、新加坡、圣马丁岛（荷属）、所罗门群岛、索马里、南非、西班牙、斯里兰卡、苏里南、中国台湾省、坦桑尼亚、泰国、东帝汶、多哥、托克劳、汤加、特立尼达和多巴哥、美国、委内瑞拉、越南、英属维尔京群岛、美属维尔京群岛、瓦利斯和富图纳、西撒哈拉、也门。

存在不确定：安哥拉、纳米比亚、塞舌尔、图瓦卢、乌拉圭和瓦努阿图。

小虎鲸当体长超过2.16米时，雄性会性成熟，而当长度超过2.21米时，雌性会性成熟。这个物种的妊娠期、交配习惯和父母照顾都是未知的。小虎鲸幼崽在夏季出生，通常雌性只产下一头幼崽。小虎鲸幼崽出生时的体长约为0.8米。

尽管很容易区分哺乳期的雌性小虎鲸与雄性小虎鲸和小虎鲸幼崽，但目前还没有关于父母对该物种喂养的研究。通常，在一群新生的幼崽中，离幼崽最近的成年小虎鲸是母亲，而其他没有幼崽的成年小虎鲸通常是雄性。除了观察幼崽附近的成年雌性，很少有研究表明母亲照顾幼崽的时间有多长，或者雄性是否会帮忙。

在夏威夷群岛进行的一项持续了21年的研究中，科学家在整个研究过程中至少确认了一头小虎鲸，年轻的小虎鲸天生就能够自己游泳。小虎鲸在野生状态下寿命可达21年。

列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》(IUCN)2017年ver3.1——无危(LC)。

列入《濒危野生动植物种国际贸易公约附录Ⅰ、附录Ⅱ和附录Ⅲ》(CITES)2019年版附录Ⅱ。

列入中国《国家重点保护野生动物名录》（2021年2月5日）二级。

据记录，100多个国家的水域中都有小虎鲸，但关于种群生物学或丰度的信息很少。该物种在其整个范围内似乎是自然罕见的。Wade和Gerrodette（1993年）根据1986年至1990年间进行的调查估计，热带太平洋东部约有38900头（变异系数（CV）=31%）小虎鲸。值得注意的是，在该研究中产生种群估计的13个物种中，小虎鲸的数量排名第12（Wade和Gerrodette，1993年）。墨西哥湾北部小虎鲸的最佳丰度估计为152头（CV=102%）。这一估计来自2009年夏季的一项调查，该调查涵盖了从200米等深线到美国专属经济区（EEZ）向海范围的水域（Waring等人，2013年）。2010年对夏威夷群岛专属经济区的船上样带调查得出3433头（CV=52%）的丰度估计值（Bradford等人，2013年，Carretta等人，2017年）。在对夏威夷主要岛屿周围鲸目动物进行的一项为期22年的研究中，该物种极为罕见，仅占直接调查工作中发现的齿鲸目动物的1.2%（McSweeney等人，2009年）。在物种范围的其他地方，由于目击次数不足，无法估计丰度（例如，Dolar等人，2006年），大多数专门针对该物种的出版物都描述了单次目击或搁浅（Allport等人，2017年，Chantrapornsyl 1996年，Eloriaga-Verblancken等人，2016年，Jeyarbaskaran等人，2011年，Zerbini和Santos，1997年）。