Su nombre deriva de algunas características físicas que lo hacen, a simple vista, parecido a la orca. Poco se sabe sobre esta especie por ser raramente avistada en la naturaleza. Aunque posee una distribución muy amplia, se cree que la Orca pigmea es una especie naturalmente rara.
Hasta principios de 1950 la orca pigmea sólo era conocida a partir de dos cráneos conservados en el Museo de Historia Natural de Londres. La primera descripción fue un grabado por John Edward Gray en 1874. En 1954 el cetólogo japonés Muneasto Yamada publica un artículo sobre una «rara marsopa» descubierta por los cazadores de ballenas de Honshū en 1952.
A pesar de su nombre y características, la orca pigmea no se relaciona estrechamente con la orca (Orcinus orca).
Su cuerpo es robusto adelgazándose en la parte posterior a la aleta dorsal. Su cabeza es redonda, carente de hocico y el maxilar se extiende por sobre la mandíbula. La aleta dorsal es alta, puntiaguda, falcada y se ubica ligeramente atrás del punto medio del cuerpo. Las aletas pectorales son largas y redondeadas en la punta. Su coloración es gris oscura, con los flancos y una marca en el pecho en forma de W más claros. Además los labios y una amplia zona del vientre son de color blanco. Puede medir entre 2,1 y 2,6 m. y pesar entre 110 y 170 Kg.
La orca pigmea puede ser confundida con la falsa orca y con el delfín cabeza de melón, pero tiene una cabeza y aletas pectorales más redondeadas y un manto más oscuro. Si bien las tres especies pueden ser encontradas en pequeños grupos, el manto dorsal está ausente en la falsa orca y las cicatrices están generalmente ausentes en el delfín cabeza de melón.
La dieta de esta especie se compone principalmente de calamares, pulpos y peces grandes como el atún y el pez dorado, además de cazar otros mamíferos marinos como focas, lobos marinos y pequeños cetáceos.
Estudios indican que los machos alcanzan la madurez sexual alrededor de los 2,5 m y las hembras cerca de los 2,2 m. Al nacer una cría puede medir 80 cm de largo.
Por lo general, se ven en grupos de entre 12 y 50 individuos, aunque se han observado grupos de más de 100. Se les puede ver flotando en superficie, aunque al huir nadan bastante rápido. Pueden saltar fuera del agua y no suelen acercarse mucho a las embarcaciones. Estudios llevados adelante en la especie sugieren que poseen lazos sociales fuertes y estables. Es una especie bastante agresiva y en cautiverio pueden atacar al ser humano, así como a otras especies de cetáceos cautivas. Se las ha observado atacando, matando y comiéndose a otras especies de cetáceos como el delfín común.
Es un cetáceo con una distribución tropical y subtropical que habita las aguas oceánicas alrededor del mundo generalmente entre 40°N y 35°S. Son raramente encontradas cerca de la costa, excepto en áreas donde hay mucha profundidad cerca de la misma como, por ejemplo, en islas oceánicas, como Hawáii. Es dudosa su presencia en el Mediterráneo, Mar Rojo o el Golfo Pérsico.
No existe una estimación de la población mundial.
Esta especie está en riego debido a numerosas amenazas inducidas por el hombre, que se potencian por el hecho de tratarse de una especie poco común en la naturaleza. La sobrepesca está llevando a severas reducciones en las poblaciones de algunas presas de la orca pigmea. Son atrapadas en capturas dirigidas en Japón, el Caribe, Indonesia y Sri Lanka y cientos de ellas son muertas accidentalmente cada año en redes pesqueras. Son vulnerables a sonidos fuertes de origen antropogénico. Pueden ser afectadas por los efectos del cambio climático y se conoce que ingieren basura oceánica.
La orca pigmea aún es cazada para consumo de carne y grasa en algunos lugares, principalmente Japón y Sri Lanka (antigua Ceilán), donde anualmente mueren entre 300 y 800 animales. Otro número muere enmallado en redes de pesca, incluyendo atuneras, y algunos ejemplares continúan siendo capturados para la industria del cautiverio sin éxito a largo plazo debido a su agresiva conducta.
