vignette|Chasse au cachalot : Une baleinière tout près de l'animal en premier plan, un baleinier dans le fond.
La chasse au cachalot est la chasse visant principalement à l'exploitation du spermaceti des cachalots (Physeter macrocephalus) et utilisé pour les cosmétiques, le tannage du cuir et comme lubrifiant ou dans sa version traditionnelle l'exploitation de la chair et de la graisse de l'animal. La chasse industrielle connaît ses débuts à grande échelle au , avant de décliner vers la fin du puis connaît un nouvel essor après la seconde guerre mondiale. Les populations sont assez lourdement touchées et la commission baleinière internationale proclame la pleine protection de l'espèce en 1985.
vignette|gauche|Extraction du spermaceti sur le pont d'un baleinier.
Le spermaceti est la substance semi-liquide et cireuse occupant un grand volume de la tête du cachalot ; les grands mâles peuvent en avoir près de quatre tonnes. Il se trouve dans l'« organe à spermaceti » situé devant et au-dessus du crâne du cétacé et également à l'avant de la tête, juste au-dessus de la mâchoire supérieure dans une région principalement constituée de tissus conjonctifs et appelée junk par les anglophones.
Le spermaceti et l'huile de cachalot ont été très recherchés par les baleiniers au , . Ces substances trouvaient un éventail d'applications commerciales, comme dans la fabrication des bougies, de savon, de cosmétiques, d'huile moteur et d'autres lubrifiants spéciaux, d'huile pour lampe, de crayons, pour imperméabiliser le cuir, protéger de la rouille et dans de nombreux composés pharmaceutiques. L'ambre gris, substance cireuse mais solide ainsi qu'inflammable et produite par le système digestif des cachalots, a également été utilisé comme fixateur en parfumerie. La chasse fut longtemps rendue indispensable par l'absence de substituts pour ces matières.
Historiquement, la chasse infligea un lourd tribut aux populations de cachalots. Avant le début du , très peu de cachalots sont chassés, cette chasse étant principalement pratiquée par les populations autochtones de l'Indonésie.