目前还没有测出虎鲸的具体智商数值，只能说它是自然界最为聪明的动物之一，而且明显胜过大猩猩，在很多方面都和人类很像，因此虎鲸也经常被认为是智商仅次于人类的动物，曾有一位神经生物学家，利用核磁共振的技术，将虎鲸的大脑和人类的大脑对比，发现两者的脑部结构极为相似，虎鲸的大脑甚至比黑猩猩更接近人类。
1.虎鲸和人类极为相似的大脑
虎鲸的超高智商，很可能是来自于和人类极为相似的大脑，科学家研究发现虎鲸的大脑同样也有着极深的沟回，高度和人类的大脑相似，而且有着分管情感、记忆力和语言等各方面的脑分区，其中记忆力、学习和情感的区域最为发达。
相较于黑猩猩，这种被人们广泛认知为最接近人类的动物，到底虎鲸和大猩猩谁智商高呢？按照脑重量来说，其实虎鲸的脑重相当于黑猩猩的2.5倍，而虎鲸又是地球上大脑最大的动物之一，因此足以见得它有多聪明，巅峰时期的记忆力甚至能达到人类15岁时的水平。
2.虎鲸高度的理解力
虎鲸的高智商，还可以体现在它们的很多行为上，一个最为有效的测试动物智商的实验，就是它是否能够辨别出镜子中的自己，而虎鲸非常轻松的通过了考验，甚至有时它们能理解很多，人类才能理解的东西，比如猪牛羊这些动物，都是虎鲸没有见过的，但这类动物几乎都会被攻击，可是唯独人类，目前基本没有怎么听到过虎鲸主动攻击的事件，这也可能是它明白人类的强大，才不敢轻举妄动。
3.虎鲸的社会性和传承意识
虎鲸的社会结构像极了人类早期的原始社会，主要是母系氏族，每个群体的领头鲸大多是一只老年的雌性虎鲸，像极了人类社会中的祖母，有着极为重要的地位，活的最长的一只是领导南方居民虎鲸群的一只雌鲸，它已经存活了105年，它们和其他动物不同的还有，会将自己独特的捕猎知识传授给下一代，甚至是其他族群，比如很多围捕鱼类的方法都是来自于虎鲸，像是分割鱼群或是用尾巴拍晕小鱼等。
4.虎鲸复杂的语言
虎鲸还有着自己独特的语言系统，如果是不同群体之间则可能会出现障碍，发声会有些许不同，这很可能是因为它们发展出了类似人类方言的语言，这同时也说明它们的语言体系极为复杂。
这些特点无一不说明，虎鲸的超高智商，和人类有着极高的相似度，如果不是因为生活在海洋中，没有灵活的四肢，那么很可能成为能够取代黑猩猩的存在，智商仅次于人类的位子也是属于它的。