它是已知的星云中结构最复杂的之一，哈勃太空望远镜的高解析度观测图像揭示出其中独特的扭结、喷柱、气泡以及纤维状的弧形结构。它的中心是一颗明亮、炽热的恆星，约1000年前这颗恆星失去了它的外层结构，从而产生了猫眼星云。猫眼星云于1786年2月15日由威廉·赫歇尔首先发现。1864年，英国业余天文学家威廉·赫金斯对猫眼星云作了光谱分析，使之成为首个通过光谱分析技术进行研究的行星状星云。赫金斯的研究结果首次表明行星状星云由高温气体而非恆星组成。目前，猫眼星云已被人们在从远红外到X 射线的整个电磁波段进行过观测。