Katter har meget godt syn, og synet er sammen med hørselen trolig kattenes viktigste sanser. Katter har nattsyn. I nyere tid har det også blitt kjent at katter, i likhet med hunder og flere andre dyr, har evnen til å detektere ultrafiolett lys. Hos kattedyr sitter øynene framovervendt. De fleste artene har øyne med vertikal spalteformet pupille, unntatt katter i slektene , , og . Disse har runde pupiller. Hos noen arter kan de spalteformede pupillene være nærmest bønneformede og se tilnærmet runde ut i noen typer lys, for eksempel hos gaupe (). En åpen vertikal spalteformet pupille gir større lysåpning enn en rund pupille, noe som kan sees på som en adapsjon for dårlig lys og mørke.