La vue est le sens le plus important et le plus développé chez le chat qui a un champ de vision de 285°. Le chat a par ailleurs une vision stéréoscopique, ce qui correspond au chevauchement des champs de vision des deux yeux, de 130°.
En rétrécissant ses pupilles jusqu’à former une fente verticale, le chat a un contrôle plus fin de la quantité de lumière qui pénètre dans la pupille. La raison pour laquelle le chat a des pupilles verticales est que cela lui permet d’utiliser ses paupières pour réduire encore plus le flux lumineux. La nuit, la pupille peut se dilater jusqu’à environ 1,5 cm de diamètre, tandis que sous un soleil fort, elle ne forme plus qu’un trait. Un chat a du mal à faire la mise au point pour une vision de près. Il semble mieux voir à environ un demi-mètre ou plus.
À l’arrière de l’œil se trouve un mécanisme d’amélioration de l’image ; il est formé d’une couche réfléchissante légère, appelée Tapetum lucidum (tapis clair) qui agit comme un miroir derrière la rétine, de sorte que les rayons lumineux sont renvoyés vers les cellules de la rétine. Dans l’obscurité totale, le chat « voit » à l’aide des sons, des odeurs et de la sensibilité de ses moustaches, mais pas avec les yeux.
Le chat peut distinguer certaines couleurs, mais pas avec une très grande précision. Les couleurs n’ont pas d’importance pour le chat. Sa vision est plus adaptée à la faible luminosité, seulement un sixième de la luminosité dont nous avons nous-mêmes besoin pour discerner les mouvements et les formes. Par conséquent, le chat a plus de cellules visuelles (bâtonnets) que les humains, mais beaucoup moins de cônes, qui sont les photorécepteurs des couleurs.
