El sistema sensorial de los felinos es de los más sofisticados entre los mamíferos.
Visión: Los gatos poseen un campo visual mayor que el de los humanos, y su visión es superior durante la noche, pero inferior a la nuestra durante el día. Tienen una raya visual que les permite diferenciar colores, y cuentan con un tercer párpado con función protectora. Si el tercer párpado está visible de manera crónica, es un síntoma de enfermedad y es preciso llevarle al veterinario.
Audición; Lo felinos son capaces de percibir tonos más agudos que los humanos y los perros. Sus orejas rotan en dirección al sonido que están escuchando.
Olfato: El olfato de los gatos es hasta 14 veces superior al de los humanos. Se comunican mediante feromonas quimio sensorialmente.
Tacto: Los felinos poseen unas cerdas sensitivas llamadas vibrisas. Es un elemento sensorial táctil que les permite detectar obstáculos sin necesidad de verlos. La posición de las vibrisas indican si su actitud es defensiva o amigable, dependiendo de si apuntan hacia delante o hacia atrás.
Gusto: La principal particularidad del gusto de los gatos es que según algunas investigaciones, tienen dificultad en percibir el sabor dulce de los alimentos.
