Kỳ lân biển có quan hệ rất gần với cá voi trắng. Cùng với nhau, chúng là 2 loài duy nhất còn lại của họ Monodontidae (đôi khi còn gọi là họ Cá voi trắng). Họ Monodontidae mô tả có kích thước trung bình (chiều dài từ 3–5 m), trán dạng dưa hấu, mõm ngắn, và không có vây lưng thực sự.[5]

Monodontidae (họ Cá voi trắng) cùng với họ Delphinidae (họ cá heo đại dương) và họ Phocoenidae (họ cá heo chuột) hợp lại thành siêu họ Delphinoidea.

Các bằng chứng di truyền cho thấy họ cá heo chuột có quan hệ chặt chẽ với họ cá voi trắng hơn là họ cá heo đại dương, và hai họ này tạo thành một nhánh riêng biệt tách ra từ siêu họ Delphinoidea trong vòng 11 triệu năm qua.[6]