Οι πιγκουίνοι βρίσκονται převážως σε ψυχρές περιοχές του Νότιου Εμισφαιρίου και είναι απτερά, υδατικά πουλιά. Οι πιγκουίνοι είναι καλά προσαρμοσμένα στο θαλάσσιο περιβάλλον, χρησιμοποιώντας τα φτερά τους ως πτερύγια και τις μεμβρανώδεις ποδιές τους για να κολυμπάνε και να διαπερνούν τον βιότοπό τους. Κοινό σε όλους τους πιγκουίνους είναι το αντίθετο πτερύλωτό τους μαύρο και λευκό. Ωστόσο, τα είδη πιγκουίνων ποικίλλουν σε μέγεθος από τον Πιγκουίνο Πεταλούδα που ζυγίζει περίπου 1 κιλό, μέχρι τον Πιγκουίνο Αυτοκράτορα που ζυγίζει περίπου 34 κιλά.
Επειδή είναι υδατικά πουλιά με ωκεανικό βιότοπο, η διατροφή των πιγκουίνων αποτελείται κυρίως από θαλάσσινα. Τα πουλιά είναι σαρκοφάγα, διατρέφονται με κρίλ, μαλακόστρακα, ψάρια και καλαμάρια. Η ακριβής τους διατροφή καθορίζεται από το πού ζουν, με πιο ποικίλες διατροφές διαθέσιμες στα είδη που ζουν σε υποανταρκτικές και ανταρκτικές περιοχές. Για παράδειγμα, οι πιγκουίνοι Humboldt στη Νότια Αμερική καταναλώνουν κυρίως μικρά ψάρια, ενώ οι πιγκουίνοι Rockhopper στη Νέα Ζηλανδία τρώνε κρίλ και καλαμάρια καθώς και ψάρια.
Οι πιγκουίνοι είναι αποτελεσματικοί κυνηγητές, με εξαιρετική όραση και τη δυνατότητα να κολυμπούν γρήγορα και να βυθίζονται βαθιά. Το κυνήγι και η τρέφεση συμβαίνουν γενικά μεταξύ 15 και 18 μέτρων κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού. Μερικά είδη μπορούν να μείνουν υποβρύχια μέχρι 20 λεπτά κάθε φορά. Οι πιγκουίνοι τρέφονται στη θάλασσα, καταπίνουν την קורבנή τους ολόκληρη ενώ κολυμπούν. Είδη όπως οι Adélie και οι Πιγκουίνοι Βασιλιάδες θα ταξιδέψουν αποστάσεις έως 900 χιλιόμετρα από τις αποικίες τους για να τρέφονται. Οι πιγκουίνοι χρησιμοποιούν επίσης τρύπες στο πάγο για την τρέφεση όταν τα αλιευτικά έδαφη είναι μακριά.
Οι πιγκουίνοι χρησιμοποιούν τις ακανθώδεις γλώσσες τους, τις ισχυρές σαγόνες τους και τα οξυτά ρομφαία τους για να πιάσουν το θήραμά τους και να το καταπίνουν ολόκληρο. Το να καταπίνουν ολόκληρο το φαγητό τους επιτρέπει να τρέφονται γρήγορα σε όσο το δυνατόν περισσότερα χωρίς να ξοδεύουν χρόνο να μαστιχούν. Το μέγεθος του είδους καθορίζει την ποσότητα που τρώνε· ωστόσο, οι πιγκουίνοι τείνουν να τρώνε περισσότερο όταν το φαγητό είναι αφθόνο για να χτίσουν αποθέσεις λίπους για περιόδους στενοχωρίας και νηστείας. Οι πιγκουίνοι υδατώνονται τρώγοντας φρέσκο χιόνι καθώς και πίνοντας θαλάσσιο νερό γιατί τα σώματά τους περιέχουν αδένες για την εκκρίση περιττού αλατιού.
Οι πιγκουίνοι νηστεύουν ετησίως και χτίζουν στρώματα λίπους για να διατηρήσουν τα ενεργειακά τους επίπεδα πριν από ذلك. Σύμφωνα με το Sea World, οι πιγκουίνοι νηστεύουν κατά τη διάρκεια της εποχής αναπαραγωγής και δεν θα φύγουν από τα φωλιά τους για να τρέφονται κατά τη διάρκεια της δέσμευσης και των περιόδων φωλιάσματος. Τα πουλιά νηστεύουν επίσης όταν ξεφουσκώνουν γιατί δεν μπορούν να μπουν στο νερό χωρίς την υδροφύγεια και την μόνωση που παρέχουν τα πτερύγια τους. Η περίοδος νηστείας ποικίλλει μεταξύ φύλου και είδους, με τους αρσενικούς Πιγκουίνους Βασιλιάδες και Αυτοκράτορες να έχουν τις πιο μακράς περιόδους νηστείας έως 54 και 120 ημέρες αντίστοιχα.
