猫科felidae是猫形类中分布最广且是唯一现代可见于新大陆的一科，其中包括一些人们最熟悉，最引人注目的动物。猫科是食肉目中肉食性最强的一科，是高超的猎手，其中大型成员往往是各地的顶级食肉动物。多数猫科动物善于隐蔽，用伏击的方式捕猎，身上常有花斑，可以与环境融为一体。而现在多数猫科动物却因为这些美丽的花斑而被人捕捉用来制作高档时装，加上栖息地破坏等其它原因，使猫科动物受到严重威胁。而猫科动物最为重要的食肉动物特别是顶级食肉动物，其数量的减少给生态环境造成较大的影响。猫科动物起源于类似猎猫类的原始类型，猎猫类形态和性类似现在的猫科动物而较原始，以前作为猫科动物的一个亚科，现在则多作为独立的猎猫科nimravidae。猎猫科大体占据和猫科类似的生态地位，比较多样化，多数犬齿比较发达，其中有些成员如始剑虎eusmilus等发展出了类似剑齿虎的发达的上犬齿，是当时厚皮动物的主要捕食者。真正的猫科诞生后向着两个方向发展，一只上犬齿逐渐延长，另一支犬齿趋于变小而身体比较灵活。上犬齿逐渐延长的这一只被归入剑齿虎亚科machairodontinae，其中以晚期的剑齿虎smilodon（右图）为代表。剑齿虎大概是所以史前哺乳动物中最引人注目的，体型巨大，上犬齿特别发达，可能以厚皮动物为食，并随着厚皮动物的减少而消失。犬齿趋于变小的猫科动物又可以分成三支，一般分成三个亚科。 猎豹亚科acinonychinae是向着快速奔跑的路栖动物发展的一支，是奔跑速度最快的动物。猎豹亚科现存仅猎豹acinonys jubatus（左图）一种，主要分布于非洲，也见于印度和中近东地区，其中印度的猎豹已经灭绝，其它地区的猎豹也处于濒危状态。猎豹的爪子不能伸缩，而起到跑鞋的作用，这在现存的猫科动物中是独一无二的。猎豹的奔跑速度虽快，却不能坚持很长时间，因此虽然速度要超过其它所有动物，但却不是每次都能捕到猎物。在津巴布韦发现一些花纹特殊的猎豹（右图），曾被定为新种或新的亚种，后认定只是个体变异。 猫亚科felinae包括现存猫科的绝大多数种类，分布广泛。猫亚科成员一般科均置于猫属felis，也有人将其分成几个不同的属，多数成员为中等体型，又统称为小型猫类，但有些种类如美洲狮felis concolor体型较大，美洲狮也是分布跨纬度最多的猫科动物，从北美北部到南美南部都能见到。小型猫类与大型猫类的主要区别不在于体型，而是小型猫类不发出吼叫声。猫亚科成员无论体型大小，均擅长爬树，其中有些种类是在树上捕猎的高手，如美洲的长尾虎猫felis wiedii（右图），其习性类似一些树栖的灵猫科成员，也有些成员比较常在地面活动，擅长奔跑和跳跃，如非洲的薮猫felis seval，体型颇似小型的猎豹。猫亚科中人们最熟悉的当属家猫felis sivestris，被人们带到世界各地。家猫的野性强于多数家畜，逃逸后常能野化，这些野化的家猫常会对环境造成一定的破坏，未野化的家猫野可能对小型动物造成一定的威胁。家猫的祖先是野猫felis sivestris，分布于欧洲、非洲、亚洲中部、南部和西部，我国可见于西北地区。 美洲狮felis concolor 薮猫felis seval 野猫felis sivestris 豹亚科pantheriinae成员又统称大型猫类，可以发出吼声，包括新猫属neofelis和豹属panthera，除了一种分布于美洲外，其余均限于亚洲和非洲，特别是亚洲。新猫属仅包括云豹neofelis nebulosa（左上）一种，分布于我国南方和东南亚一带。云豹是体型最小的大型猫类，比小型猫类中体型较大的成员还要小些，也有人将云豹归入小型猫类。云豹也是现存比较原始的猫科动物，其犬齿比较发达，其犬齿的比例是现存猫科动物中最大的。云豹是树栖性动物，生活于森林地带，爬树技术非常高。豹属即5种“大猫”，每种可自成一个亚属，都是人们熟悉的大型食肉动物，是最强有力的捕食者。狮子panthera leo（右图）有“百兽之王”之称，不仅体型大，而且合作捕猎，是顶级食肉动物，也是猫科动物种唯一群居的成员。狮子分布于除了热带雨林地区以外的非洲各地一起南亚和中近东地区，现在除了印度的吉尔以外亚洲其它地方的狮子均已经消失，北非也不再有野生的狮子。虎panthera tigris（左下）是比狮子更强壮的肉食动物，其中包括体型最大的猫科动物，可能也是现存最凶猛的肉食动物。虎分布于亚洲东部、南部和西部，从寒冷的北方森林到热带雨林均能见到。现在西亚和很多地区的虎已经消失，其它地区的虎也均处于濒危状态。豹panthera pardus是豹亚科中分布最广泛，数量最多的一种，分布于亚洲和非洲的广大地区，适应从寒温带到热带的不同气候以及从森林到草原的不同生存环境。豹体型略小，比较隐蔽，是伪装捕猎的高手，善于爬树，能将猎物拉上树储存起来。豹是非洲数量最多的大型食肉动物，但是仍然受到一定的威胁，而在亚洲一些地区豹则比较珍稀甚至濒于灭绝。雪豹panthera uncia分布局限于亚洲的高原和高山地区，是仅有的分布于高海拔地区的大型猫科动物。雪豹外形似豹而猫较长，尾巴也长，是高山上的顶级捕食者。美洲虎或称美洲豹panthera onca是美洲仅有的大型猫科动物，体型介于虎和豹之间，花纹似豹而斑点较大，环形斑中还出现黑点。美洲虎是拉丁美洲体型最大，最凶猛的食肉动物，适应从热带森林到比较开阔地带的多种不同生存环境，现在比较稀有。