Det Blå Verdensinstitut udfører forskningsaktiviteter i flere store marine hvirveldyr. Vores vigtigste forskning er på de kystnære samfund af flaskehalse delfiner i regionen. Andre projektaktiviteter fokuserer også på andre hvalarter, herunder Finhvalen, Cuviers næbhval, Rissos delfin, stribet delfin og almindelig delfin samt middelhavsmunkesælen. I samarbejde med det kroatiske Naturhistoriske Museum forsker vi i hajer, gigantiske djævelstråler og havskildpadder. Alle havpattedyr-hvaler, Pinnipeds, Sirenere, havodder (Enhydra lutris) og isbjørn (Ursus maritimus) – anses for at have udviklet sig på forskellige tidspunkter fra landboende forfædre. Selvom hvaler ligner mere fisk end deres nærmeste levende slægtninge, er flodhesten (flodhest amphibius), deres anatomi, fysiologi og embryologi bestemt pattedyr. Som alle ægte pattedyr føder hvaler levende unge, og kvinder har brystkirtler. Som medlem af Odontoceti-underordenen har delfiner tænder, mens balehvaler har baleen plader. Delphinidae udgør den største og mest forskelligartede familie af hvaler, herunder Spækhuggeren (Orcinus orca). I øjeblikket er der tre underordrer af hvaler: Archaeocetes-nu helt uddøde, Odontocetes – tandhvalerne og Mysticetes – balehvalerne. Det er almindeligt antaget, at både Odontocetes og Mysticetes deler en fælles forfader blandt Arkæoceterne. Nye genetiske og morfologiske analyser afdækker forbindelser mellem arter, der tidligere blev betragtet som forskellige, og forskelle mellem almindeligt associerede arter. Tilsvarende, mange nylige opdagelser af nye arter foretaget gennem genetisk forskning indikerer, at antallet af levende hvaler er signifikant højere end omkring 80 i øjeblikket anerkendt. Faktorer som individuel variation i vokalisering, fodringspræferencer og adfærd, farve, skeletkarakteristika, tilstedeværelsen af isolerede underpopulationer og Inter-fecundity mellem arter øger alle denne usikkerhed.