科学家们对抹香鲸最感兴趣的还是它奇特的大脑袋。人们对此提出了各种不同的看法。
有人认为，抹香鲸大脑袋里面的脂油，起着回声探测器的作用。抹香鲸的食量很大，平均每天需要捕食300千克，它不仅白天要捕食，晚上也要进食。抹香鲸的食物主要是章鱼和大乌贼，在嘈杂的海洋世界里，如果不用回声定位法来探测猎物的方位和数量，行动就不会灵敏和迅速。而抹香鲸大脑袋里的脂肪，就像声学中的透镜体，把复杂的回声折射成灵敏的探测声束，传入耳中，这样才可让大脑作出快速准确的判断。
有人不同意以上这种说法，认为抹香鲸大脑袋里面装了那么多的油，是为了潜水用的。因为抹香鲸的食物——章鱼和乌贼都生活在深海区，它为了捕捉到更多的食物，必须延长潜水时间，脑袋里面装的那些油脂，就起到了浮力调节器的作用。这两种说法谁是谁非，还有待于进一步研究。