Los cetáceos evolucionaron a partir de mamíferos terrestres de hábitos anfibios, probablemente durante el Eoceno, entre 55 y 34 millones de años atrás. Las pruebas más recientes confirman una vieja hipótesis según la cual los cetáceos evolucionaron a partir de miembros del orden artiodáctilos, el mismo que incluye a vacas, antílopes, ciervos, cerdos e hipopótamos. Según Thewissen[1] en un artículo publicado en Nature (diciembre de 2007) un pequeño artiodáctilo de hace 48 millones de años, el Indohyus (semejante al actual hiemosco o «ciervo-ratón africano») habría iniciado el linaje de los cetáceos; como el hiemosco, el Indohyus, aunque bien adaptado a la marcha terrestre, se refugiaba con frecuencia en medios acuáticos para huir de sus depredadores; es probable que sucesivas mutaciones en el genoma dieran especies transicionales semejantes primeramente a los actuales hipopótamos y luego a los actuales sirenios hasta llegar a especies altamente adaptadas al medio acuático.
