Một con cá voi xanh trưởng thành có thể ăn tới 40 triệu tôm trong một ngày. Những con cá voi xanh luôn luôn ăn ở những khu vực có nồng độ tôm cao nhất, đôi khi chỉ ăn đến 3.600 kg tôm trong một ngày. Nhu cầu năng lượng hàng ngày của một con cá voi xanh trưởng thành là khoảng 1,5 triệu kilocalories (6,3 GJ). Thói quen ăn uống của chúng theo mùa. Cá voi xanh ăn tôm trong vùng nước giàu của Nam Cực trước khi di cư đến vùng sinh sản của chúng ở vùng ấm hơn, ít giàu hơn gần xích đạo. Cá voi xanh có thể hấp thụ năng lượng gấp 90 lần so với lượng nó tiêu thụ, cho phép nó tích lũy dự trữ năng lượng đáng kể. Bởi vì các cá voi xanh thường di chuyển ở độ sâu hơn 100 mét (330 ft) và chỉ ăn tôm trong một ngày.
Cá nhỏ, động vật giáp xác và mực