A kék bálnák szűrőevők. Kinyitják az óriási szájukat, beölelnek krilltel és kis organizmusokkal teli vizet, aztán bezárják a szájukat, és a vizet kipréselik a baleen lemezen keresztül. A lemezek elfogják az ételt, amit a bálna aztán lenyeli.
Egyetlen kék bálna naponta legfeljebb 4 tonna krillet fogyaszthat, és egy lenyeléssel akár 22 700 liter (6000 gallon) vizet szűrhet. Általában a felszín közelében táplálkoznak, és követik a krill vándorlását.