小抹香鲸的体形比抹香鲸要小得多，体长还不足4米。头部也比较小，大约只有体长的六分之一。吻部的前突呈三角形。喷气孔远较其他齿鲸类动物的位置靠前。右鼻道经鲸蜡器官的下面到达喷气孔，左鼻道则绕左侧通过，这些特点都与抹香鲸相似。下颌的长度大约为10-13厘米，前端不达到上额的吻部，外形与鲨鱼相似。下颌的牙齿也比较多，左右侧各有12-16枚，也有少数为10-11枚，性成熟后这些牙齿便穿出齿龈，与上颌的齿龈构成承口状嵌合。上颌的每侧也有3一7枚痕迹性的小牙齿，长度仅有3-10毫米，直径为1毫米。与抹香鲸不同的是，它具有背鳍，但比较低，高度仅有大约15-20厘米，呈镰刀形，位于身体中部的后面。另外，它的7个颈椎全部愈合，也与抹香鲸不同。肋骨共有13对，其中8对是双头肋骨。胸骨有3节。鳍肢不太长，末端较尖，具有5指。尾鳍中等，背鳍与鳍肢之间是身体最粗的部位，由此向后逐渐变细。肛门至尾鳍之间的体形呈侧扁状，高度约为宽度的2倍。腹腔要比同样体长的其他鲸类或海豚类大1倍左右，所以内脏也很大，但没有盲肠，也没有胆囊，胆汁由输胆管直接输入十二指肠。它的背部为炭灰色或藏蓝色，腹面为灰色或白色。鳍肢的上面为瓦灰色，下面颜色略淡。尾鳍的上下两面都是灰色或瓦灰色。由耳孔向后及后下方有“之”字形的白花纹，但个体之间的差异很大。
小抹香鲸的分布区与抹香鲸大体相似，但更常见于大西洋、印度洋和太平洋的热带至温带水域。在我国见于南海和台湾海域的基隆、高雄、宜兰大溪港、屏东东港附近。
小抹香鲸在分类学上隶属于抹香鲸科、小抹香鲸属，在自然界的数量非常稀少。它喜欢集成3-5只的小群在一起活动，以乌贼、鱼类等为食，还吃沿岸一带活动的蟹类。
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