El elefante marino del norte vive a lo largo de la costa oeste del Norte de américa, especialmente en México y California, aunque ocasionalmente llega por el norte hasta Alaska. La distribución del elefante marino del sur es mucho más amplia, pues se reproduce en las costas de la Patagonia Argentina, en las Islas Malvinas, las Islas Georgias del Sur, la Antártida, las islas Kerguelen, y el sur de Australia y Tasmania.
El rasgo más notable de estas especies es la presencia de un enorme dimorfismo sexual, el mayor entre todas las especies de mamíferos. Los machos pueden alcanzar los 6 m o más de largo y hasta cuatro toneladas de peso, mientras que las hembras no superan los 3 m y los 900 kg. Los individuos masculinos, además, presentan un hocico similar a una trompa corta, lo que les ha valido el apelativo de "elefante". En el caso de los elefantes marinos del norte, los machos se diferencian también por su color más oscuro, mientras que en el caso del elefante marino del sur ambos sexos presentan una coloración grisácea.
Tras pasar casi todo el año en el mar, los elefantes marinos emigran a las costas donde nacieron para reproducirse y cambiar la piel. Los machos llegan en primer lugar y se enfrentan en batallas realmente violentas por el dominio de una porción de playa lo más grande posible, con el fin de que las hembras que lleguen posteriormente a la costa queden bajo su dominio y se apareen con ellos.
Durante aproximadamente un mes, las hembras amamantan a sus crías con una leche tan grasa que les hace engordar a razón de hasta 4,5 kg al día. La madre no se alimenta durante este tiempo, por lo que al final del periodo puede haber perdido más de 130 kg. Después del destete, las hembras se aparean por última vez con los machos y regresan al mar.
Se alimentan de toda clase de peces y cefalópodos. Prefieren especies que se mueven cerca del fondo, y para conseguirlas pueden realizar inmersiones hasta los 1,6 km de profundidad y dos horas de duración, las mayores entre los pinnípedos y sólo superadas entre los mamíferos por algunos cetáceos como el cachalote. También ingieren una cierta cantidad de algas. Las presas pueden llegar a tener un tamaño respetable, pues también cazan anguilas y tiburones jóvenes.
Por su tamaño, los elefantes marinos adultos tienen pocos depredadores. Las hembras y los jóvenes pueden caer ocasionalmente víctimas de la orca y el gran tiburón blanco.
Sin embargo, el mayor peligro para ambas especies ha sido la caza practicada por los humanos. Durante el siglo XIX se abatieron miles de ejemplares para explotar comercialmente su carne, pieles y especialmente su grasa (hasta 660 kg), que se convertía en aceite. En 1892 se tomaron las primeras medidas para evitar la extinción de estos animales, y el elefante marino del norte (reducido entonces a menos de 100 ejemplares) fue protegido de forma total en Estados Unidos yMéxico. La protección sigue vigente hoy en día, por lo que la población de ambas especies ha incrementado en los últimos años de forma apreciable.
