Cá voi minke là loài cá voi tấm sừng hàm nhỏ thứ hai; chỉ xếp sau cá voi đầu bò lùn. Khi đạt đến độ tuổi trưởng thành về giới tính (7–8 tuổi),[10] con đực có chiều dài và khối lượng cơ thể trung bình là 8,35 m (27,4 ft) và 7 t (6,9 tấn Anh; 7,7 tấn Mỹ), trong khi đó con cái là 8,9 m (29 ft) và 8,25 t (8,12 tấn Anh; 9,09 tấn Mỹ); kích thước tối đa ước tính đối với con cái cho thấy chúng có thể đạt chiều dài vượt quá 10 m (33 ft) và nặng hơn 10–12 t (9,8–11,8 tấn Anh; 11–13 tấn Mỹ).[11][12]

Có thể phân biệt cá voi minke thông thường với các loài cá voi khác bằng một dải màu trắng trên mỗi chân chèo. Cơ thể thường có màu đen hoặc xám đen ở trên và màu trắng ở dưới. Cá voi Minke có từ 240 đến 360 tấm sừng hàm ở mỗi bên miệng. Hầu hết chiều dài lưng, gồm cả vây lưng và lỗ phun nước, xuất hiện ngay lập tức khi cá voi nổi lên để thở.

Cá voi minke thường sống từ 30–50 năm, nhưng trong một số trường hợp, chúng có thể sống tới 60 năm. Chúng có thời gian mang thai và sinh sản lần lượt là khoảng 10–11 tháng và 2 năm.[13]

Cá voi minke có hệ thống tiêu hóa gồm bốn ngăn với mật độ vi khuẩn kỵ khí cao khắp cơ thể. Sự hiện diện của vi khuẩn cho thấy cá voi minke dựa vào quá trình tiêu hóa của vi sinh vật để lấy chất dinh dưỡng do thức ăn của chúng cung cấp.[14]

Giống như hầu hết các loài thuộc tiểu bộ Cá voi tấm sừng hàm khác, hệ thống thính giác của cá voi minke vẫn chưa được hiểu rõ. Tuy nhiên, hình ảnh cộng hưởng từ chỉ ra bằng chứng cho thấy cá voi minke có mỡ tích tụ trong hàm nhằm mục đích tiếp nhận âm thanh, giống như loài Cá voi có răng.[15]

Bộ não của cá voi minke có khoảng 12,8 tỷ tế bào thần kinh vỏ não mới và 98,2 tỷ tế bào thần kinh đệm vỏ não mới.[16] Ngoài ra, mặc dù có kích thước tương đối lớn nhưng cá voi minke rất nhanh, có khả năng bơi với tốc độ 30 hải lý trên giờ (35 mph) và hành vi nổi lên bề mặt của chúng có thể diễn ra rời rạc và khó theo dõi.