Körperbau
Der Gepard weicht am deutlichsten vom typischen Katzenbauplan ab.

Im Erscheinungsbild und im Verhalten ähneln die meisten Katzenarten der weit verbreiteten Hauskatze. Sie haben geschmeidige Körper, ein weiches Fell, kurze Gesichter und relativ kleine Schädel. Am stärksten weicht hiervon der Gepard mit seinem eher hundeähnlichen Körper ab. Alle Katzen besitzen einen Schwanz, der beim Halten des Gleichgewichts behilflich ist und auch zur innerartlichen Kommunikation benötigt wird. Bei einigen Katzenarten wie z. B. dem Luchs ist der Schwanz allerdings stark verkürzt. Im Gegensatz zu dem relativ einheitlichen Körperbau variiert das Größenspektrum der Katzenarten erheblich. Es reicht von etwa 30 cm Kopf-Rumpflänge bei der Schwarzfußkatze Südafrikas bis zu über 200 cm bei Arten der Gattung Panthera.
Augen

Wie bei allen Raubtieren sind die Augen - zum räumlichen Sehen - nach vorne gerichtet. Die Augen der Katzen sind im Verhältnis zum Schädel relativ groß. Die Pupillen der Katzenaugen sind in ihrer Öffnungsgröße stark veränderbar, bei hellem Umgebungslicht sind die Pupillen bei Kleinkatzen senkrecht schlitzförmig, bei anderen Katzenarten klein und rund, bei Dunkelheit sind die Pupillen extrem weit geöffnet. Katzen verfügen über eine reflektierende Schicht (Tapetum lucidum) hinter der Netzhaut im Auge, die jene Lichtanteile, die die Netzhaut durchdrungen haben, zurückspiegelt, so dass diese noch ein zweites Mal auf die Netzhaut treffen. Diese Schicht bewirkt neben einer verbesserten Dämmerungssicht auch eine Reflexion des auffallenden Lichts auf die Augen in der Dunkelheit (vergleiche auch Katzenauge als umgangssprachliche Bezeichnung für Reflektoren). Das Stäbchen/Zapfenverhältnis der Netzhautrezeptoren liegt bei etwa 63 zu 1 (vergleiche beim Mensch: 20 zu 1), variiert jedoch sehr stark zwischen dem Zentrum der Netzhaut (10 zu 1) und der Peripherie (200 zu 1). Katzen sehen daher auch bei wenig vorhandenem Umgebungslicht (Dämmerung, Nacht) noch sehr gut. Farben werden von Katzen nur eingeschränkt wahrgenommen, völlig farbenblind sind sie jedoch nicht. Da die Katze ihre Augen kaum nach links oder rechts bewegen kann, muss sie, um in eine andere Richtung sehen zu können, ihren Kopf bewegen. Durch die nach vorne gerichteten Augen ergibt sich eine starke Überschneidung der Sehachsen, was ein besseres räumliches Sehvermögen bedeutet. Der Sichtwinkel der Katze beträgt 200 bis 220°.

An der Größe der Pupillen lässt sich die Stimmung der Katze ablesen: Sind die Pupillen weit geöffnet, so spricht dies für Abwehrhaltung, sind die Pupillen stark verkleinert, für aggressive Stimmung.
Tasthaare

Die Tasthaare (zool. Vibrissen) kennzeichnen die Katze als vorwiegend nachtaktives Tier. Katzen verfügen über Tasthaare insbesondere an der Schnauze, jedoch auch über den Augen und an den unteren Vorderläufen. Die Vibrissen werden durch Luftbewegungen in Vibrationen versetzt, die über Sinneszellen an den Tasthaarwurzeln in ein räumliches Bild der Umgebung umgesetzt werden - Katzen "sehen" dadurch zumindest grobe räumliche Strukturen ihrer direkten Umgebung auch in völliger Dunkelheit. Die Vibrissen sind bereits bei Neugeborenen vollständig ausgebildet, was die Wichtigkeit des Tastsinnes deutlich macht.
Ohren

Die Ohren der Feliden stehen aufrecht, sind spitz bis rundlich und können in verschiedene Richtungen gedreht werden. Sie verfügen über ein ausgezeichnetes Gehör. Der Frequenzbereich geht hierbei bis etwa 65.000 Hz, was den des Menschen um mehr als das Dreifache übersteigt. Die Ohren einer Katze lassen sich unabhängig voneinander in einem weiten Radius drehen, wodurch es ihr möglich ist, Beutetiere akustisch zu lokalisieren und selbst bei Dunkelheit durch einen gezielten Sprung zu "erwischen". Die Ohrmuscheln der Katze sind mit Ohrhaaren besetzt, um das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. Die Stimmung der Katze lässt sich auch an den Ohren ablesen: Angelegte Ohren bedeuten zum Beispiel Verteidigungsbereitschaft, aufrecht und neugierig nach vorne gewendet bedeutet, dass sie sich für ihre Umgebung interessiert und diese genauer beobachtet.
Zunge – Geschmackssinn
Zunge einer Hauskatze.

Die Geschmackserkennung muss bei Katzen präzise und schnell erfolgen, da diese ihre Nahrung nicht kauen. Die Geschmackserkennung ist nötig, um verdorbene oder ungenießbare Nahrung zu erkennen. Die Zunge ist rau, da diese mit Papillen besetzt ist. Die zentralen Papillen sind mit Dornen besetzt, die zum Körper hin zeigen. Diese Dornen dienen zum Kämmen des Felles oder zum Abschaben des Fleisches von Knochen. Die vorderen Papillen dienen der eigentlichen Geschmackswahrnehmung. Dies betrifft vor allem sauer, salzig und bitter. Die Zunge wird auch als „Schöpfkelle“ beim Trinken verwendet.

Katzen können süß nicht schmecken. Den Tieren fehlen Teile des Gens, welches die Informationen für eine Hälfte des Erkennungsproteins für „süß“ trägt, wie amerikanische Forscher entdeckt haben. Die Folge ist ein funktionsunfähiger Rezeptor in den Geschmacksknospen der Katzenzunge.