Le sens le plus important du chat est la vue : ses yeux sont en mesure de voir à très grande distance, grâce à une perception aiguë des mouvements minimes et très rapides. La vue du chat est, par ailleurs, parfaite de jour et bonne de nuit ; les cellules du tissu qui recouvre la partie postérieure de la rétine peuvent, en effet, amplifier la faible lumière nocturne jusqu’à 40 ou 50 fois.
Ce tissu, appelé tapetum lucidum, est le responsable de la phosphorescence des yeux du chat. L’iris peut également dilater ou contracter sa pupille, suivant l’intensité de la lumière. Le chat se protège de cette façon de la lumière du soleil, en rétrécissant la pupille jusqu’à en faire une fente verticale à peine visible.
Ce n’est qu’à des distances très rapprochées que les yeux du chat ne voient pas bien ; ils sont alors remplacés par les vibrisses et l’odorat. Il semble en outre qu’ils n’aient pas une bonne perception des distances et une mauvaise profondeur du champ visuel.