Le orche assassine (Orcinus orca) possono respirare solo volontariamente, il che significa che affogheranno se si addormentano completamente allo stesso modo delle persone. Le orche sono anche chiamate "orche" e appartengono a una famiglia chiamata cetacei, che comprende animali come delfini e beluga. Gli studi sui cetacei indicano che le orche probabilmente dormono chiudendo metà del loro cervello alla volta, il che consente loro di mantenere una consapevolezza sufficiente per nuotare in superficie per respirare.
Quando dormono, le orche nuotano lentamente vicino ad altri membri del loro branco. In cattività, le orche giacciono sul fondo delle loro pozze o galleggiano sulla superficie dell'acqua per cinque-otto ore al giorno. In natura, i pod nuotano vicini e viaggiano lentamente in avanti sulla superficie dell'oceano per lunghi periodi. Un'altra indicazione che le orche stanno dormendo è quando chiudono un occhio e tengono l'altro aperto. Si pensa che il lato del cervello opposto all'occhio chiuso sia addormentato.
Le orche madri sembrano soffrire di privazione del sonno quando si prendono cura dei loro vitelli appena nati. In uno studio condotto dal neuroscienziato Joseph Siegel e altri nel 2005, le orche neonate in cattività sembravano dormire raramente durante le prime settimane di vita. Il comportamento di non dormire è continuato per oltre un mese e anche le madri dei vitelli hanno dormito poco durante questo periodo. I tassi di mortalità nelle orche neonate sono alti e la veglia continua può aiutare a proteggere i vitelli dai predatori.