猫科是哺乳动物。猫科动物是哺乳纲、食肉目、猫科动物下的动物。
猫科动物具备了哺乳纲动物身体结构复杂，有区别于其他类群的大脑结构、恒温系统和循环系统，具有为后代哺乳、大多数属于胎生、具有毛囊和汗腺等共通的外在特征。
猫科动物分为2亚科即猫亚科和豹亚科。共有14属38种。体型中、大，躯体均匀，四肢中长，趾行性。头大而圆，吻部较短，视、听、嗅觉均很发达。犬齿及裂齿极发达；上裂齿具三齿尖，下裂齿具2齿尖；臼齿较退化，齿冠直径小于外侧门齿高度。皮毛柔软，常具显著花纹。前足5趾，后足4趾；爪锋利，可伸缩（猎豹属爪不能完全缩回）。尾一般较发达。
猫亚科动物爪能伸缩，体型一般较小，不发出吼声，共有11属；豹亚科爪能伸缩，一般体型较大，能发出吼声。有3属。
猫科动物多数善攀缘及跳跃。大多喜独居。肉食，常以伏击方式捕杀其他温血动物。分布于欧亚大陆 、非洲、美洲的寒带到热带地区，由野猫驯化来的家猫已被人为带到全世界，很多成为当地入侵物种。
在已经认可的36种猫科动物中，老虎与狮子，豹子和美洲虎最密切相关。这些大猫从一个与现代豹子或美洲虎类似的共同祖先演变而来，生活在500多万年前。在中亚、中国、西伯利亚、日本以及印度尼西亚的苏门答腊岛和爪哇岛发现的化石被清楚地识别为老虎约有二百万年龄。
狮子和猎豹仅在非洲和亚洲的野外发现。在北非，阿拉伯半岛和亚洲西南部的热带草原和灌木林中发现了野猫。美洲狮和猞猁的领土从加拿大育空地区延伸到南美洲和亚洲部分地区。它们被命名为它们居住的领土，即落基山脉的美洲狮被称为山狮，但在佛罗里达州，它们将被称为佛罗里达豹。
陆地上最凶猛的动物一一虎、豹、狮，和人们家里养的猫，原是同族兄弟。在动物学分类中统称为猫科动物，不过猫算是最小的。它们在适应生存方面，则各有特点：老虎会泅水，狮子则不会泅水，豹除了会泅水之外，还会爬树，动作敏捷，不逊猿猴。它们都以食肉为主，摄食对象没有大的差别。
现代所有猫科动物最早可以追溯到古食肉类中的猫形类，在往后的演化过程中，它们逐渐分化成数个分支，其中一支为古猎豹，经过漫长的演化过程，最终进化为当今的猎豹。古剑齿虎类、伪剑齿虎类这两支分别在第三纪前后灭绝了，只有古猫类得以幸存。后来古猫类又分化成了三个分支，就是大名鼎鼎的恐猫类、真剑齿虎类及真猫类，尤其是恐猫类及真剑齿虎类，孕育出了地球上知名度超高，性格凶悍异常的史前猛兽。