猫科动物（Felidae）被分为猎豹亚科、猫亚科和豹亚科三个亚科。它们共有14属38种，体型通常为中等或较大。这些动物的躯体结构匀称，四肢中等长度，采用趾行式行走。头部较大且圆形，吻部较短，其视觉、听觉和嗅觉都非常敏锐。猫科动物的犬齿和裂齿特别发达，上裂齿有三个齿尖，下裂齿有两个齿尖。臼齿相对较退化，齿冠直径小于外侧门齿的高度。猫科动物的皮毛柔软且常带有显著的花纹，前足通常具有五个趾，后足则为四个趾。猫科动物的爪子非常锋利，可以伸缩，其中猎豹属的爪子不能完全缩回。
猫亚科的猫科动物爪子能够伸缩，体型通常较小，且不发出吼声，共有10属。豹亚科的猫科动物同样爪子能够伸缩，但体型通常较大，能够发出吼声，共有3属。猫科动物多数擅长攀爬和跳跃，并且多为独居。它们是肉食动物，通常采用伏击的方式捕猎其他温血动物。猫科动物的分布范围广泛，涵盖了欧亚、非洲和美洲的寒带至热带地区。由野猫（Felis silvestris）驯化的家猫（F.s.catus）已经被人类传播至世界各地，许多家猫成为了当地的入侵物种。
猫科动物的食性多样，但大多数都是以捕食其他温血动物为主。它们的狩猎技巧非常高超，经常通过静默接近猎物，然后突然发起攻击。猫科动物的视力和听力都非常出色，能够在黑暗中或远处捕捉到猎物的踪迹。此外，猫科动物还具有非常敏锐的嗅觉，有助于它们在捕猎过程中定位猎物。猫科动物的爪子不仅锋利，而且具有伸缩功能，这使得它们在捕猎时能够迅速抓握猎物，同时在攀爬和跳跃时也能够保持良好的抓地力。
猫科动物的繁殖能力较弱，通常每年只产仔一次，每胎产仔数量也较少。幼猫的生长发育过程需要较长的时间，通常需要几个月的时间才能完全生活。猫科动物具有很强的领地意识，成年猫通常会通过尿液和爪痕来标记自己的领地范围，以防止其他猫科动物侵入。猫科动物的社交行为较为复杂，虽然大多数猫科动物是独居动物，但也会在交配季节或母猫抚养幼崽时与其他猫科动物进行短暂的互动。猫科动物之间通过各种行为和声音来进行交流，如咆哮、嘶吼、咆哮等声音，以及通过身体语言和气味标记来进行沟通。
