Výzkumník vystřelí na kosatku bioptickou šipku. Šipka odstraní malý kousek velrybí kůže a neškodně se odrazí od zvířete.
Cetologie (z řeckého κῆτος, kētos, „velryba“ a -λογία, -logia) je obor vědy o mořských savcích, který studuje přibližně osmdesát druhů velryb, delfínů a sviňuch ve vědeckém řádu Cetacea. Cetologové, nebo ti, kteří praktikují cetologii, se snaží porozumět a vysvětlit evoluci kytovců, jejich distribuci, morfologii, chování, dynamiku společenství a další témata.
Přibližně před 2300 lety si Aristoteles při cestách na lodích s rybáři v Egejském moři pečlivě dělal poznámky o kytovcích. Ve své knize Historia animalium (Historie zvířat) Aristoteles dost pečlivě rozlišoval mezi plejtváky a zubatými velrybami, což je taxonomické oddělení používané dodnes. Popsal také vorvaně a delfína obecného a uvedl, že se mohou dožít nejméně pětadvaceti nebo třiceti let. Jeho úspěch byl pozoruhodný na svou dobu, protože i dnes je velmi obtížné odhadnout délku života pokročilých mořských živočichů. Po Aristotelově smrti se velká část znalostí, které o kytovcích získal, ztratila, aby byla znovu objevena během renesance.
Mnoho středověkých textů o kytovcích pochází především ze Skandinávie a Islandu, většina z nich vznikla kolem poloviny 13. století. Jedním z nejznámějších je Speculum Regale. V tomto textu jsou popsány různé druhy, které žily kolem ostrova Island. Zmiňuje se o „orkech“, kteří měli psí zuby a projevovali stejný druh agrese vůči jiným kytovcům, jako by divocí psi projevovali vůči jiným suchozemským zvířatům. Text dokonce ilustroval loveckou techniku skřetů, kteří se dnes nazývají Orcas. Speculum Regale popisuje další kytovce, včetně vorvaně a narvala. Mnohokrát byli považováni za strašlivé příšery, jako jsou vrazi lidí a ničitelé lodí. Dokonce jim dávali podivná jména jako „Velryba prasečí“, „Velryba koňská“ a „Červená velryba“. Ale ne všichni popisovaní tvorové byli prý divocí. Někteří byli považováni za dobré, například velryby, které hnaly hejna sleďů směrem ke břehu. To bylo považováno za velmi užitečné pro rybáře.
Mnohé z prvních studií byly založeny na mrtvých exemplářích a mýtech. Těch málo informací, které se podařilo shromáždit, byla obvyklá délka a hrubá anatomie vnějšího těla. Protože tato zvířata žijí ve vodě celý svůj život, první vědci neměli technologii, aby mohli tato zvířata dále studovat. Až v 16. století se věci začaly měnit. Že kytovci se ukázali být spíše savci než rybami.
Aristoteles, jak bylo řečeno výše, tvrdil, že jde o savce. Plinius starší však tvrdil, že jde o ryby, a následovalo to mnoho přírodovědců. Pierre Belon (1517–1575) a G. Rondelet (1507–1566) však trvali na tom, že jde o savce. Tvrdili, že zvířata mají plíce a dělohu, stejně jako savci. Až v roce 1758, kdy švédský botanik Carolus Linnaeus (1707–1778) vydal desáté vydání Systema Naturae, byli považováni za savce.
Jen o několik desítek let později francouzský zoolog a paleontolog baron Georges Cuvier (1769–1832) popsal zvířata jako savce bez zadních nohou. Kostry byly sestaveny a vystaveny v prvních přírodovědných muzeích a při bližším pohledu a srovnání s jinými vyhynulými zvířecími fosiliemi došli zoologové k závěru, že kytovci pocházejí z čeledi dávných suchozemských savců.
Mezi 9.-20. stoletím pocházela velká část našich informací o kytovcích od velrybářů. Velrybáři měli o zvířatech největší znalosti, ale jejich informace se týkaly migračních tras a vnější anatomie a jen málo informací o chování. Během 60. let začali lidé zvířata intenzivně studovat, často ve specializovaných výzkumných ústavech, jako byl Tethysův výzkumný ústav v Miláně. To vycházelo jak z obav z divokých populací, tak také z odchytu větších zvířat, jako byl Orca, a z rostoucí popularity delfíních show v mořských parcích.
Velryby hrbaté mají často odlišná označení, která umožňují vědcům identifikovat jedince.
Studium kytovců představuje četná úskalí. Cetaceané tráví na povrchu pouze 10% svého času a na povrchu dělají jen to, že dýchají. Na povrchu je vidět jen velmi malé chování. Také není možné najít žádné známky toho, že by se zvíře pohybovalo v nějaké oblasti. Cetaceané nezanechávají stopy, které by bylo možné sledovat, ani nenechávají trus, který by mohl sdělit důležité informace o jejich stravě. Cetologie se často skládá z čekání a pečlivé pozornosti.
Cetologové používají zařízení včetně hydrofonů pro naslouchání volání komunikujících zvířat, dalekohledy a další optické přístroje pro snímání horizontu, kamery, poznámky a několik dalších zařízení a nástrojů.
Alternativní metodou studia kytovců je vyšetření uhynulých mrtvých těl, která vyplaví moře na břeh. Pokud jsou tato mrtvá těla řádně sebrána a uskladněna, mohou poskytnout důležité informace, které je obtížné získat v terénních studiích.
V posledních desetiletích metody identifikace jednotlivých kytovců umožnily přesné počty populací a vhled do životních cyklů a společenských struktur různých druhů.
Jedním z takových úspěšných systémů je fotoidentifikace. Tento systém zpopularizoval Michael Bigg, průkopník moderního výzkumu kosatek (kosatek). Během poloviny sedmdesátých let Bigg a Graeme Ellisovi fotografovali místní kosatky v britsko-kolumbijských mořích. Po prozkoumání fotografií si uvědomili, že mohou rozpoznat určité jednotlivé velryby podle tvaru a stavu hřbetní ploutve a také tvaru sedlové ploutve. Ty jsou jedinečné jako otisk lidského prstu; žádné zvíře nevypadá přesně jako zvíře jiného. Poté, co mohli rozpoznat určité jedince, zjistili, že zvířata cestují ve stabilních skupinách nazývaných lusky. Výzkumníci používají fotoidentifikaci k identifikaci konkrétních jedinců a lusků.
Fotografický systém také dobře fungoval při studiích keporkaků. Vědci používají k identifikaci jedinců barvu prsních ploutví a barvu ocasu. Při identifikaci se používají také jizvy po útocích kosatek, které se nacházejí na ocasech keporkaků.
Žádný obor zoologie není tak zapojen jako ten, který nese název Cetologie.
— William Scoresby (jak je citováno v Moby-Dick)