Orka's zijn gemakkelijk te herkennen: ze zijn zwart bovenaan, wit onderaan en hebben een witte vlek net boven de ogen. Iedere orka heeft zijn eigen unieke patroon, dat net iets afwijkt van andere orka's, waardoor voor een geoefend oog herkenning en identificatie mogelijk wordt. Ze zijn vrij gedrongen van bouw en hebben een bijzonder opvallende rugvin (vandaar de naam zwaardwalvis), die tot 2 meter hoog kan zijn. Mannetjes kunnen tot 9,5 meter lang worden en tot 6 ton wegen. De vrouwtjes zijn iets kleiner, tot 8,5 meter, en kunnen ongeveer 5 ton wegen. Bij de geboorte zijn kalveren gemiddeld 2,4 meter lang en wegen 180 kilogram. De grotere mannetjes zijn in de groep herkenbaar aan hun hoge, spitse rugvin.