Katzen können in der Dunkelheit beinahe genauso gut sehen wie bei hellem Tageslicht. Die Augen stellen sich automatisch sofort auf die jeweiligen Lichtverhältnisse ein. Bei Dunkelheit weiten sich die Pupillen und werden groß, damit auch der letzte Rest an Licht gesammelt wird. Bei Helligkeit verengen sie die Pupillen zu einem schmalen Schlitz. Die Katze nimmt nur noch oben und unten ein wenig Licht über die Pupillen auf. Da die Pupillen so groß sind, kann die Katze Details nicht sehr scharf sehen. Das Auge der Katze besteht aus ca. 400.000 Sehzellen pro Quadratmillimeter Netzhaut (Menschen nur ca. 100.000). Der Blickwinkel der Augen beträgt 180 Grad. Beide Augen, mit sich überkreuzenden Blickwinkeln, ermöglichen einen extremen Weitwinkelblick von rund 280 Grad. Tests haben gezeigt, dass Katzen zwischen Grün, Blau und Gelb unterscheiden können, die Farbe Rot und Orange nur als Grautöne wahrnimmt. Zwischen folgenden Farben können Katzen unterscheiden: Rot und Grün, Rot und Blau, Rot und Grau, Grün und Blau, Grün und Grau, Blau und Grau, Gelb und Blau und Gelb und Grau. Weiteres ist derzeit noch nicht genügend erforscht. Im Vergleich zum Menschen hat die Netzhaut der Katze nur ein sechstel der Zäpfchen (farbempfindliche Zellen). Katzen nehmen gerade soviel Farbe wahr, um in ihrer angestammten Umgebung überleben zu können. Nachdem sich jede Art in einem anderen Umfeld entwickelt hat, dürfte das Farbensehen bei den verschiedenen Katzenarten entsprechend unterschiedlich ausgeprägt sein.