Sachverhalt:
A. Das Obergericht des Kantons Aargau sprach Xa._ und Xb._ am 27. Mai 2010 zweitinstanzlich schuldig wegen mehrfacher Tierquälerei durch Vernachlässigung von Katzen und mehrfacher Übertretung des Tierschutzgesetzes durch Nichteinhaltung der Anforderungen an die Grösse von Gehegen und die Beleuchtung, nicht angepasstes Raumklima, nicht angemessene Reinigung der Katzenkistchen und zu geringer Anzahl Kotschalen. Es bestätigte die erstinstanzlich ausgefällten bedingten Geldstrafen von je 90 Tagessätzen zu Fr. 40.-- sowie die Bussen von je Fr. 500.--.
B. Dagegen wenden sich Xa._ und Xb._ mit Beschwerde in Strafsachen. Sie beantragen, die angefochtenen Urteile seien aufzuheben und sie seien von Schuld und Strafe freizusprechen, unter Kosten- und Entschädigungsfolgen. Die beiden Verfahren seien zu vereinigen.
Erwägungen:
1. Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG
1.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, er habe mit der Pflege der Katzen nichts zu tun gehabt. Verantwortlich für die Haltung und Betreuung sei alleine seine Ehefrau. Dies ergebe sich aus ihren und seinen übereinstimmenden Aussagen, aus seinem Brief vom 6. Mai 2009 und aus dem Schreiben des kantonalen Veterinärdienstes. Die Vorinstanz stelle den Sachverhalt willkürlich fest und verletze die Unschuldsvermutung, indem sie davon ausgehe, er habe die Tiere ebenfalls betreut. Die von ihm verrichteten Hilfeleistungen (z.B. Handwerksarbeiten bei den Zäunen oder Fahrten zum Tierarzt) hingen nicht mit der unmittelbaren und regelmässigen Betreuung der Tiere zusammen. Die Pflege kranker Tiere treffe zudem nur den Halter. Er falle mangels Garantenstellung als Täter des Unterlassungsdeliktes nach Art. 26 Abs. 1 lit. a des Tierschutzgesetz vom 16. Dezember 2005 (TSchG; SR 455) ausser Betracht.
1.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, er habe mit der Pflege der Katzen nichts zu tun gehabt. Verantwortlich für die Haltung und Betreuung sei alleine seine Ehefrau. Dies ergebe sich aus ihren und seinen übereinstimmenden Aussagen, aus seinem Brief vom 6. Mai 2009 und aus dem Schreiben des kantonalen Veterinärdienstes. Die Vorinstanz stelle den Sachverhalt willkürlich fest und verletze die Unschuldsvermutung, indem sie davon ausgehe, er habe die Tiere ebenfalls betreut. Die von ihm verrichteten Hilfeleistungen (z.B. Handwerksarbeiten bei den Zäunen oder Fahrten zum Tierarzt) hingen nicht mit der unmittelbaren und regelmässigen Betreuung der Tiere zusammen. Die Pflege kranker Tiere treffe zudem nur den Halter. Er falle mangels Garantenstellung als Täter des Unterlassungsdeliktes nach Art. 26 Abs. 1 lit. a des Tierschutzgesetz vom 16. Dezember 2005 (TSchG; SR 455) ausser Betracht.
1.2 1.2.1 Dem Beschwerdeführer wird die Vernachlässigung von Katzen durch nicht angemessene Pflege kranker Tiere vorgeworfen (angefochtenes Urteil SST.2010.12 S. 15). Wer ein Tier misshandelt, vernachlässigt, es unnötig überanstrengt oder dessen Würde in anderer Weise missachtet, macht sich nach Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG strafbar. Der Begriff des Vernachlässigens wird weder in der Botschaft zur Revision des Tierschutzgesetzes vom 9. Dezember 2002 (BBl 2002 657 ff.; Ziff. 2.5 zu Art. 6 TSchG S. 675 und zu Art. 25 TSchG S. 681) noch in der Botschaft über ein Tierschutzgesetz vom 9. Februar 1977 (BBl 1977 1075 ff.; Ziff. 2202 zu Art. 3 S. 1087 und Ziff. 2211 zu Art. 27 und Art. 29 aTSchG S. 1094 f.) definiert. Er ergibt sich indirekt aus Art. 6 Abs. 1 TSchG. Diese Norm verpflichtet jenen, der ein Tier hält oder betreut, es angemessen zu nähren, zu pflegen und ihm die für ihr Wohlergehen notwendige Beschäftigung und Bewegungsfreiheit sowie soweit nötig Unterkunft zu gewähren. Wer diese gesetzlich vorgeschriebenen Handlungen nicht vornimmt, vernachlässigt das Tier im Sinne von Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG.
1.2.2 Halter eines Tieres ist, wer die tatsächliche Verfügungsgewalt über das Tier in eigenem Interessen und nicht nur ganz vorübergehend ausübt. Es muss eine tatsächliche Beziehung zum Tier bestehen, die ihm die Möglichkeit gibt, über dessen Betreuung, Pflege, Verwendung, Beaufsichtigung, usw. zu entscheiden. Diese Herrschaftsbeziehung darf nicht ausschliesslich in fremdem Interesse und nach Weisungen eines anderen ausgeübt werden und die Herrschaft darf nicht nur ganz vorübergehender Natur sein. Demgegenüber gilt als Betreuer, wer in einem tatsächlichen Sinn übernommen hat, für das Tier zu sorgen oder es zu beaufsichtigen. Im Gegensatz zum Halter kann die Beziehung des Betreuers auch kurzfristiger Natur, in fremdem Interesse oder weisungsgebunden sein. Als Betreuer fallen beispielsweise Finder, Verwahrer, Angestellte oder Familienangehörige des Halters in Betracht (NICOLA FEUERSTEIN/ BUNDESAMT FÜR VETERINÄRWESEN, Unser Tierschutzgesetz kurz kommentiert, 1997, S. 13; ANTOINE F. GOETSCHEL, Kommentar zum Eidgenössischen Tierschutzgesetz, 1986, S. 39 f.; ALMUTH HIRT/ CHRISTOPH MAISACK/ JOHANNA MORITZ, Tierschutzgesetz, 2007, S. 105). Der Begriff des Betreuers bildet einen Auffangtatbestand für jene Fälle, in denen eine Person zwar nicht Halter ist, aber dennoch eine solche tatsächliche Einwirkungsmöglichkeit auf das Tier hat, so dass ihr zwangsläufig die Funktionen für die angemessene Sorge des Tieres nach Art. 6 Abs. 1 TSchG zukommen (ALMUTH HIRT/ CHRISTOPH MAISACK/ JOHANNA MORITZ, a.a.O., S. 105 f.).
1.2.3 Sowohl an die Eigenschaft als Halter als auch als Betreuer knüpft das Gesetz Pflichten in Bezug auf die Tierhaltung. Art. 6 Abs. 1 TSchG verpflichtet Halter und Betreuer, die Tiere zu pflegen bzw. für deren Wohlergehen zu sorgen. Die in der Tierschutzverordnung konkretisierten Pflichten, welche insbesondere hinsichtlich der (Kranken)pflege in den Grundzügen bereits in Art. 6 Abs. 1 TSchG enthalten sind, treffen auch den Betreuer eines Tieres. Nicht entscheidend ist, dass Art. 5 Abs. 2 der Tierschutzverordnung vom 23. April 2008 (TSchV; SR 455.1) als Verantwortlichen für die Krankenpflege bloss den Halter nennt. Der Kreis derjenigen, welche für das Wohlergehen eines Tieres zu sorgen haben, ist unter Berücksichtigung von Art. 6 Abs. 1 TSchG weit auszulegen und erstreckt sich auch auf den Betreuer.
1.3 In der Liegenschaft des Beschwerdeführers und seiner Ehefrau wurden am 17. Februar 2009 anlässlich der Kontrolle durch das Veterinäramt 60 Katzen vorgefunden. Die Ehefrau, welche eine Katzenzucht betreibt, ist Halterin dieser Katzen (angefochtenes Urteil SST.2010.12, S. 7; erstinstanzliches Urteil S. 5). Weil der Beschwerdeführer zusammen mit seiner Ehefrau und den Katzen die eheliche Liegenschaft bewohnte (vgl. Beschwerde S. 4, 7), verfügte er über die tatsächliche, auf Dauer angelegte Herrschaftsmacht hinsichtlich der Tiere im gemeinsamen Haushalt. Angesichts der sehr grossen Anzahl Katzen in den Wohnräumen kam er nicht umhin, sich mit diesen Tieren zu beschäftigen (vgl. act. 48 ff. Verfügung der Kantonstierärztin vom 11. März 2009: 13 Tiere im Wohnzimmer, 16 Tiere im Erd- und Untergeschoss, je vier Katzen in drei weiteren Zimmern, eine Gruppenhaltung von 15 Katern im Untergeschoss sowie zwei Deckkater mit je einer fremden Kätzin in Holzschuppen im Garten). Dass auch er Betreuungsaufgaben gegenüber den Katzen wahrnahm, zeigen seine eigenen Angaben, wonach er Handwerksarbeiten im Zusammenhang mit der Katzenhaltung verrichtete sowie die Katzen gelegentlich zum Tierarzt fuhr (angefochtenes Urteil SST.2010.12, S. 10). Abgesehen davon räumten sowohl er als auch seine Ehefrau in den ersten Einvernahmen (act. 25 und 28) ein, sie seien zu gleichen Teilen für die Katzenhaltung verantwortlich. Die Vorinstanz durfte den Beschwerdeführer als Betreuer der Katzen im Sinne von Art. 6 Abs. 1 TSchG bezeichnen, ohne Bundesrecht, das Willkürverbot und die Unschuldsvermutung zu verletzen. Offen bleiben kann, ob er unter den konkreten Umständen auch, zusammen mit seiner Ehefrau, als Halter der Tiere zu bezeichnen wäre.
2. 2.1 Die Beschwerdeführer machen geltend, weder Dr. med. vet. A._ vom kantonalen Veterinärdienst noch sie selbst seien zu den konkreten Vorwürfen betreffend die Vernachlässigung der einzelnen Katzen bzw. deren Gesundheitsversorgung befragt worden. Die vorinstanzliche Beweiswürdigung sei willkürlich, verletze den Grundsatz in dubio pro reo und den Anspruch auf rechtliches Gehör (Beschwerde S. 10).
2.2 Die Vorinstanz erwägt, die Beschwerdeführer seien beide am 23. März 2009 von der Polizei zu den konkreten Tatvorwürfen befragt worden. Sie hätten zudem schriftlich Stellung genommen und sich in ihren Einsprachen gegen den Strafbefehl mit Schreiben vom 6. Juni 2009 und anlässlich der erstinstanzlichen Verhandlung ausführlich geäussert. Über die unangemeldete Kontrolle erstellte die Kantonstierärztin einen umfassenden Bericht (vgl. act. 48 ff.) sowie eine Fotodokumentation (act. 35 ff.). Einen Beweisantrag auf Befragung der Tierärztin stellten die Beschwerdeführer vor Vorinstanz nicht. Sie legen auch nicht dar, wie sich die angebotenen Beweise auf das Ergebnis auswirkten bzw. was sie daran änderten. Soweit sie eine willkürliche Beweiswürdigung, die Verletzung des Grundsatzes in dubio pro reo und des Anspruchs auf rechtliches Gehör geltend machen, ist ihre Begründung ungenügend, weshalb darauf nicht einzutreten ist (Art. 106 Abs. 2 BGG; BGE 136 I 65 E. 1.3.1 S. 68 mit Hinweisen).
3.1 3.1.1 Die Beschwerdeführer rügen, die Vorinstanz stelle den Sachverhalt in Bezug auf den Tatbestand der Vernachlässigung ihrer Katzen im Sinne von Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG willkürlich und unter Missachtung des Grundsatzes in dubio pro reo fest. Der Gesundheitszustand der Tiere sei anlässlich der Inspektion durch das Veterinäramt vom 17. Februar 2009 ermittelt worden. Die einmalige veterinäramtliche Kontrolle sei als blosse Momentaufnahme nicht aussagekräftig für die Frage, ob die Tiere ausreichend gepflegt worden seien. Die Inspektion durch den Bezirkstierarzt am 25. November 2008 habe keine Hinweise auf Erkrankungen ergeben. Insbesondere seien chronische Krankheiten bei älteren Katzen nicht ungewöhnlich. Daraus könne nicht auf eine ungenügende Versorgung geschlossen werden. Zudem verfüge die Beschwerdeführerin aufgrund ihrer über dreissigjährigen Erfahrung als Hobby-Katzenzüchterin über das notwendige Wissen, um die medizinische Grundversorgung ihrer Tiere selbst vorzunehmen. Sie habe die erforderlichen Medikamente zur Behandlung von Parasiten, Zahnerkrankungen, Bindehaut- und Ohrenentzündungen sowie Atembeschwerden an Lager und könne diese fachgerecht verabreichen. Bei schweren Erkrankungen begebe sie sich zum Tierarzt in Gossau. Die festgestellten Krankheiten verlangten keine tierärztliche Behandlung und könnten durch eine fachkundige Medikation geheilt bzw. gelindert werden (Beschwerde S. 9 ff.).
3.1.2 Die vorinstanzliche Sachverhaltsfeststellung kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG; Art. 105 Abs. 1 und 2 BGG; vgl. zur offensichtlichen Unrichtigkeit bzw. Willkür BGE 134 IV 36 E. 1.4.1 S. 39 und 134 I 140 E. 5.1 S. 148, je mit Hinweisen). Ebenfalls unter dem Gesichtspunkt der Willkür prüft das Bundesgericht, inwiefern das Sachgericht den Grundsatz "in dubio pro reo" als Beweiswürdigungsregel verletzt hat (BGE 127 I 38 E. 2a S. 40 f. mit Hinweisen). Zu den Begründungsanforderungen an eine Willkürrüge nach Art. 106 Abs. 2 BGG kann auf die bisherige bundesgerichtliche Rechtsprechung verwiesen werden (BGE 136 I 49 E. 1.4.1 S. 53 mit Hinweisen).
3.1.3 Was die Beschwerdeführer gegen die umfassende vorinstanzliche Beweiswürdigung vorbringen, überzeugt nicht. Die Vorinstanz stützt sich auf die Strafanzeige der Kantonstierärztin (act. 31 ff.) mit einer aussagekräftigen Fotodokumentation über den ins Auge springenden, schlechten hygienischen Zustand der Katzentoiletten, auf die Verfügung über die Beanstandung der Tierhaltung (act. 48 ff.) sowie die definitive Verfügung der Kantonstierärztin (act. 54 ff.). Diese Dokumente geben die Wahrnehmungen der inspizierenden Tierärztin detailliert wieder. Einige alte Tiere waren mager und chronisch krank. Eine Katze im Flur habe eine stinkende eitrige Ohrenentzündung aufgewiesen und sei abgemagert gewesen. Bei fünf Katzen im Wohnzimmer seien teils Haarknoten, starker Zahnstein, Zahnfleischentzündungen, Juckreiz in den Ohren, eine Bindehautentzündung mit zugeschwollenem Auge, laute Atemgeräusche und in einem Fall mit Ausnahme schiefer Eckzähne Zahnlosigkeit festgestellt worden (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 12 f. und SST.2010.88 S. 10 ff.). Es habe kein Pflegeschema für die kranken Tiere bestanden. Sie seien ihrem Zustand entsprechend nicht separat untergebracht gewesen. Die fachlich richtige Betreuung und die tierärztliche Behandlung der kranken Katzen sei nicht bzw. nicht genügend vorgenommen worden. Die Vorinstanz erwägt gestützt auf diese Fachmeinung, eine angemessene tierärztliche Betreuung habe gefehlt. Die Beschwerdeführer bestritten vor Vorinstanz nicht, dass sie den Tierarzt bezüglich den bei der Kontrolle festgestellten Krankheiten nicht aufgesucht hatten (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 13 Mitte; SST.2010.88 S. 10 f.). Entgegen der Auffassung der Beschwerdeführer durfte die Vorinstanz gestützt auf die einmalige Inspektion zum Schluss gelangen, die Krankenpflege der Tiere sei mangelhaft. Richtig ist zwar, dass aufgrund einer einzelnen Erkrankung nicht zwingend auf eine unzulängliche Pflege geschlossen werden muss. Indessen wurden vorliegend zahlreiche Tiere in einem ausserordentlich schlechten Zustand angetroffen, weshalb die Argumentation der Beschwerdeführer zur angeblichen Selbstmedikation nicht verfängt. Diese war, soweit sie überhaupt vorgenommen wurde, auf den ersten Blick ungeeignet, um die Krankheiten angemessen zu behandeln. Unbestritten ist insbesondere, dass die erkrankten Tiere trotz der von ihnen ausgehenden Ansteckungsgefahr (z.B. bei der Bindehautentzündung) nicht separat gehalten wurden. Nichts herleiten lässt sich aus der Kontrolle des Bezirkstierarztes zu einem früheren Zeitpunkt, bei welcher keine Beanstandungen erfolgten. Damals war der Katzenbestand zudem wesentlich kleiner (vgl. angefochtenes Urteil SST.2010.12 S. 14: 40 statt 60 Katzen). Ein Verstoss gegen das Willkürverbot und die Unschuldsvermutung ist nicht ersichtlich.
3.1.3 Was die Beschwerdeführer gegen die umfassende vorinstanzliche Beweiswürdigung vorbringen, überzeugt nicht. Die Vorinstanz stützt sich auf die Strafanzeige der Kantonstierärztin (act. 31 ff.) mit einer aussagekräftigen Fotodokumentation über den ins Auge springenden, schlechten hygienischen Zustand der Katzentoiletten, auf die Verfügung über die Beanstandung der Tierhaltung (act. 48 ff.) sowie die definitive Verfügung der Kantonstierärztin (act. 54 ff.). Diese Dokumente geben die Wahrnehmungen der inspizierenden Tierärztin detailliert wieder. Einige alte Tiere waren mager und chronisch krank. Eine Katze im Flur habe eine stinkende eitrige Ohrenentzündung aufgewiesen und sei abgemagert gewesen. Bei fünf Katzen im Wohnzimmer seien teils Haarknoten, starker Zahnstein, Zahnfleischentzündungen, Juckreiz in den Ohren, eine Bindehautentzündung mit zugeschwollenem Auge, laute Atemgeräusche und in einem Fall mit Ausnahme schiefer Eckzähne Zahnlosigkeit festgestellt worden (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 12 f. und SST.2010.88 S. 10 ff.). Es habe kein Pflegeschema für die kranken Tiere bestanden. Sie seien ihrem Zustand entsprechend nicht separat untergebracht gewesen. Die fachlich richtige Betreuung und die tierärztliche Behandlung der kranken Katzen sei nicht bzw. nicht genügend vorgenommen worden. Die Vorinstanz erwägt gestützt auf diese Fachmeinung, eine angemessene tierärztliche Betreuung habe gefehlt. Die Beschwerdeführer bestritten vor Vorinstanz nicht, dass sie den Tierarzt bezüglich den bei der Kontrolle festgestellten Krankheiten nicht aufgesucht hatten (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 13 Mitte; SST.2010.88 S. 10 f.). Entgegen der Auffassung der Beschwerdeführer durfte die Vorinstanz gestützt auf die einmalige Inspektion zum Schluss gelangen, die Krankenpflege der Tiere sei mangelhaft. Richtig ist zwar, dass aufgrund einer einzelnen Erkrankung nicht zwingend auf eine unzulängliche Pflege geschlossen werden muss. Indessen wurden vorliegend zahlreiche Tiere in einem ausserordentlich schlechten Zustand angetroffen, weshalb die Argumentation der Beschwerdeführer zur angeblichen Selbstmedikation nicht verfängt. Diese war, soweit sie überhaupt vorgenommen wurde, auf den ersten Blick ungeeignet, um die Krankheiten angemessen zu behandeln. Unbestritten ist insbesondere, dass die erkrankten Tiere trotz der von ihnen ausgehenden Ansteckungsgefahr (z.B. bei der Bindehautentzündung) nicht separat gehalten wurden. Nichts herleiten lässt sich aus der Kontrolle des Bezirkstierarztes zu einem früheren Zeitpunkt, bei welcher keine Beanstandungen erfolgten. Damals war der Katzenbestand zudem wesentlich kleiner (vgl. angefochtenes Urteil SST.2010.12 S. 14: 40 statt 60 Katzen). Ein Verstoss gegen das Willkürverbot und die Unschuldsvermutung ist nicht ersichtlich.
3.2 3.2.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz stelle sein Wissen und seinen Willen beim Vergehenstatbestand nach Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG in willkürlicher Weise fest. Er habe nichts mit der Pflege der Tiere zu tun gehabt und einige Tiere selten bzw. gar nicht gesehen. Es fehle ihm am Wissen, dass die Tiere krank gewesen seien. Entgegen der Auffassung der Vorinstanz könne eine Zahnfleisch-, Bindehaut- und Ohrenentzündung nicht ohne weiteres, sondern nur durch eine Untersuchung der Körperöffnungen, festgestellt werden (Beschwerde S. 7 ff.). Auch die Beschwerdeführerin bestreitet ihr Wissen und Willen in Bezug auf die Vernachlässigung der Pflege kranker Katzen (Beschwerde S. 12 f.).
3.2.2 Was der Täter weiss, will und in Kauf nimmt, betrifft sogenannte innere Tatsachen, ist damit Tatfrage. Rechtsfrage ist hingegen, ob im Lichte der festgestellten Tatsachen der Schluss auf Eventualvorsatz begründet ist (BGE 133 IV 9 E. 4.1. S. 17 mit Hinweisen). Mit der Argumentation, die Zahnfleisch-, Bindehaut- und Ohrenentzündung habe der Beschwerdeführer ohne fachkompetente Untersuchung der Tiere nicht feststellen können, ist er nicht zu hören. Denn nach den vorinstanzlichen Feststellung waren die Krankheiten der Tiere (Abmagerung, zugeschwollenes Auge, stinkende Ohrenentzündung), welche sich im Wohnzimmer bzw. Flur aufhielten, augenfällig und auch für einen Laien zweifellos erkennbar (angefochtenes Urteil SST.2010.12 S. 12 und S. 15). Im Übrigen gehen die Beschwerdeführer nicht auf die vorinstanzlichen Feststellungen zu ihrem Wissen und Willen ein. Die Rügen, mit welchen sie ihre eigene Beweiswürdigung aufzeigen, erweisen sich als unzulässige appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid (vgl. BGE 136 I 65 E. 1.3.1 S. 68 mit Hinweisen). Dass sie eine gewisse Affektion für ihre Tiere empfinden, steht einer wissentlichen und willentlichen Tatverwirklichung nicht entgegen.
4. 4.1 Die Beschwerdeführer machen geltend, die Vorinstanz verletze Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG. Die Tiere hätten die ihrem Zustand entsprechende Pflege erhalten. Das Gesetz schreibe weder vor, dass ein Tierarzt bei Krankheiten aufgesucht werden müsse, noch dass die Tiere separat untergebracht oder nach einem speziellen Pflegeschema behandelt werden müssten (Beschwerde S. 12 f.).
4.2 Nach den vorinstanzlichen Feststellungen wiesen zahlreiche Tiere gravierende gesundheitliche Probleme auf, welche ihr Wohlbefinden erheblich einschränkten (vgl. E. 4.1.3). Der Tierarzt wurde nicht aufgesucht (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 13 Mitte; SST.2010.88 S. 10 f.). Angesichts dieser objektiven und konkreten Anhaltspunkte durfte die Vorinstanz ohne Bundesrechtsverletzung von einer Vernachlässigung der Krankenpflege im Sinne von Art. 26 Abs. 1 lit. a TSchG ausgehen und die Beschwerdeführer entsprechend verurteilen.
5. Art. 28 Abs. 1 lit. a TSchG
5.1 Der Beschwerdeführer macht geltend, soweit die ihm zur Last gelegten Delikte als Tätigkeitsdelikte ausgestaltet seien, wie etwa das Nichteinhalten der Grösse von Gehegen, das Nichteinhalten an die Anforderungen der Beleuchtung und das unangepasste Raumklima, sei nicht eine spezielle Sorgfaltspflicht, sondern die Eigenschaft als Mittäter erforderlich. Er sei jedoch nicht Mittäter, da er weder bei der Entschliessung, Planung, noch der Ausführung möglicher Straftaten mitgewirkt habe. Insbesondere habe er nicht entschieden, welche Katzen wo untergebracht würden und gewisse Tiere nie gesehen. Er habe bloss mit jenen Katzen zusammengelebt, welche sich jeweils im Wohnzimmer befunden hätten (Beschwerde S. 4 und 7). Die Pflicht zur Sorge für Unterkunft obliege alleine dem Tierhalter.
5.2 Zu prüfen ist, ob der Beschwerdeführer Täter der ihm zur Last gelegten Übertretungen ist. Wer vorsätzlich die Vorschriften über die Tierhaltung missachtet, wird mit Busse bestraft, sofern nicht Artikel 26 anwendbar ist (Art. 28 Abs. 1 lit. a TSchG i.V.m. Art. 333 Abs. 3 StGB). Das Gesetz formuliert den Täterkreis offen ("wer"). Als Täter fällt insbesondere der in Art. 6 Abs. 1 TSchG genannte Betreuer in Betracht, der die in der Tierschutzverordnung konkretisierten Vorschriften der Tierhaltung (etwa betreffend Ernährung, Pflege, Beschäftigung, Bewegungsfreiheit und Unterkunft der Tiere) zu beachten hat. Entgegen der Auffassung des Beschwerdeführers obliegt die Pflicht, den Tieren eine angemessene Unterkunft zur Verfügung zu stellen und sie bei Krankheit zu pflegen, nicht bloss dem Halter. Auch der Betreuer trägt nach dem Wortlaut des Tierschutzgesetzes die Verantwortung für die notwendige Unterkunft (vgl. Art. 6 Abs. 1 TSchG).
Der Einwand des Beschwerdeführers, er erfülle die Voraussetzungen der Mittäterschaft nicht, ist unbehelflich. Die Vorinstanz geht nicht von koordinierten, gemeinsam geplanten Taten aus (vgl. angefochtenes Urteil SST.2010.12 S. 8). Mittäterschaftliche Handlungen sind in Bezug auf die vom Beschwerdeführer genannten Delikte (Unterbringung der Tiere in zu kleinen Gehegen, mit mangelhafter Beleuchtung und nicht angepasstem Raumklima) nicht erforderlich. Die vorinstanzliche Würdigung, beide Ehegatten hätten es als Betreuer und Halter unabhängig voneinander unterlassen, die zum Wohlergehen ihrer Tiere vorgeschriebenen Handlungen vorzunehmen, verletzt kein Verfassungs- bzw. Bundesrecht.
6. 6.1 Soweit die Beschwerdeführer beanstanden, die Vorinstanz stelle den Sachverhalt in Bezug auf die Leerung der Katzenkisten bzw. das Raumklima willkürlich fest (Beschwerde S. 18 f.), ist auf ihre Vorbringen nicht einzutreten. Es handelt sich um dieselben Argumente, mit welchen sich die Vorinstanz ausführlich auseinandergesetzt hat (vgl. angefochtenes Urteil SST.2010.12 S. 17 f.; SST.2010.88 S. 15 f. zur Behauptung, sie hätten die Katzenkisten infolge Schneefalls am Kontrolltag nicht geleert und zur Möglichkeit der Lüftung der Räume), womit sich die Beschwerdeführer nicht näher befassen.
6.2 Ebenfalls nicht einzutreten ist auf die Rügen, sie hätten in Bezug auf die Übertretungstatbestände von Art. 28 Abs. 1 lit. a TSchG nicht wissentlich und willentlich gehandelt (vgl. Beschwerde S. 7 ff. und S. 19), da sie ihren Einwand nicht näher substanziieren und insoweit den Begründungsanforderungen nicht genügen (Art. 97 Abs. 1 BGG, Art. 106 Abs. 2 BGG; BGE 136 I 65 E. 1.3.1 S. 68 mit Hinweisen).
7. 7.1 Die Beschwerdeführer rügen, die Vorinstanz verletze Bundesrecht, indem sie von zu kleinen Gehegen ausgehe. Die Vorschriften von Art. 10 TSchV sowie die Mindestanforderungen in Tabelle 11 zu Anhang 11 seien nicht anwendbar, weil die Katzen und Kater nicht dauernd in den beanstandeten Einrichtungen gehalten würden. Die Tiere hätten durch die vorübergehende Unterbringung keinen Schaden genommen. Die beiden Jungkatzen hätten wenige Tage nach der Kontrolle den Platz gewechselt. Sie seien in einem Gehege untergebracht gewesen, um sich von der Impfung zu erholen und sie vor der rolligen, aggressiven Katzenmutter zu schützen. Die beiden Deckkater seien jeweils bloss während des drei Tage dauernden Deckeinsatzes in den Gehegen gehalten worden. Zudem würden die Vorschriften über die Grösse der Gehege während der fünfjährigen Übergangsfrist ab 1. September 2008 (Anhang 5 zur Tierschutzverordnung) keine Anwendung finden, da sie ihre Katzenzucht seit über 30 Jahren betrieben. Zu ihren Gunsten sei von Katzen unter 4 kg Gewicht auszugehen. Die Mindestgrundfläche für eine Katze bis zu 4 kg betrage nach Anhang 1 Tabelle 15 aTSchV 3'000 cm2. Bezüglich Gruppenhaltung existierten keine Vorschriften. Die Fläche der Schuppen der beiden Deckkater (Schuppen 1: 31'506 cm2; Schuppen 2: 29'548 cm2) sowie das Gehege der beiden Jungkatzen (15'000 cm2) sei genügend gross.
7.2 Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Es kann den angefochtenen Entscheid mit einer von den vorinstanzlichen Erwägungen abweichenden rechtlichen Begründung bestätigen (BGE 130 III 136 E. 1.4 S. 140 mit Hinweis).
7.2 Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Es kann den angefochtenen Entscheid mit einer von den vorinstanzlichen Erwägungen abweichenden rechtlichen Begründung bestätigen (BGE 130 III 136 E. 1.4 S. 140 mit Hinweis).
7.3 7.3.1 Die von den Beschwerdeführern vorgebrachte Argumentation, die alten, vor dem 1. September 2008 geltenden Vorschriften seien auf ihre Katzenhaltung anwendbar, geht fehl. Die Übergangsfristen gelten gemäss Anhang 5 Ziff. 58 der Tierschutzverordnung nur für am 1. September 2008 bestehende "Tierhaltungen". Dieser Begriff bezieht sich auf das einzelne Tier. Befand sich ein Tier am 1. September 2008 noch nicht bei den Beschwerdeführern, handelt es sich um eine neue Tierhaltung, auf welche die aktuellen Vorschriften bezüglich der Gehegegrösse anwendbar sind. Die beiden Jungtiere wurden nach dem 1. September 2008 geboren, was sich aus der Fotodokumentation im Zeitpunkt der Kontrolle ergibt. Auch die mit je einem Zuchtkater untergebrachten beiden Katzen, welche sich kurzzeitig zur Deckung bei den Beschwerdeführern aufhielten, wurden am für die Übergangsvorschriften massgeblichen Stichtag noch nicht von diesen gehalten bzw. betreut. Deshalb gelangen für alle drei in Frage stehenden Gehege (Käfig der Jungkatzen und die zwei Räume im Gartenschuppen mit je einer Kätzin und einem Deckkater) die geltenden Vorschriften zur Anwendung.
7.3.2 Die Grundfläche für bis zu 4 erwachsene Katzen beträgt 7 m2 (Anhang 1 Tabelle 11 zur TSchV). Die beiden Gartenschuppen, welche eine Fläche von 3.2 m2 bzw. 3 m2 aufweisen, genügen diesen Anforderungen nicht. Ausnahmen für eine "vorübergehende Haltung" existieren bloss für die Heilung von Krankheiten und Verletzungen bzw. die Einhaltung seuchenpolizeilicher Vorschriften, aber entgegen den Vorbringen der Beschwerdeführer nicht für die Verpaarung der Tiere (Art. 14 TSchV). Unbehelflich ist der Einwand, der wenige Tage dauernde Aufenthalt in zu kleinen Gehegen habe den Tieren nicht geschadet. Ein konkreter gesundheitlicher Schaden ist nicht Tatbestandsvoraussetzung von Art. 28 Abs. 1 lit. a TSchG. Zudem bringt auch der Gesetzgeber mit den Mindestanforderungen an die Grösse der Gehege zum Ausdruck, dass zu kleine Unterkünfte eine Gefahr für die Gesundheit der Tiere darstellt (vgl. Art. 7 Abs. 1 und Art. 10 Abs. 1 TSchV).
7.3.3 Für Jungkatzen besteht keine separate Vorschrift über die Grösse der zur Verfügung zu stellenden Fläche (vgl. Anhang 1 Tabelle 11 zur Tierschutzverordnung). Werden sie zusammen mit der Mutterkatze, die sie säugt, und maximal drei weiteren Katzen gehalten, muss ihnen zumindest 7 m2 Fläche zur Verfügung stehen. (a.a.O. Ziff. 12). Die Haltung der beiden Jungkatzen fällt mangels spezieller Vorschriften unter die Haltung von "bis zu vier Katzen" im Sinne von Anhang 1 Tabelle 11 Ziffer 12 der Tierschutzverordnung. Deshalb ist auch ihnen alleine eine Fläche von mindestens 7m2 zur Verfügung zu stellen. Eine im Gesetz erwähnte Ausnahme für eine vorübergehende Haltung liegt nicht vor (Art. 14 TSchV). Weder die von den Beschwerdeführern vorgebrachte Impfung der Katzen noch die Aggression der Mutterkatze fallen unter die in Art. 14 TSchV genannten Ausnahmebestimmungen. Der Käfig, in welchem die Jungkatzen auf einer Fläche von 1.5 m2 gehalten wurden, erweist sich als zu klein.
8. 8.1 Die Beschwerdeführer machen geltend, sie erfüllten entgegen der vorinstanzlichen Auffassung die Anforderungen an die Beleuchtung im Sinne von Art. 33 TSchV. Die Deckkater befänden sich nur während den dreitägigen Deckeinsätzen im Gartenschuppen, weshalb sie nicht dauernd im Dunkeln gehalten würden. Im Katzenschuppen 1 betrage die Beleuchtung im vorderen Teil 24.5 Lux. Der hintere Teil sei der Rückzugsbereich, weshalb Art. 33 Abs. 3 TSchV nicht verletzt sei. Im Katzenschuppen 2 werde mit künstlicher Beleuchtung 32.9 Lux erzielt. Es handle sich um einen am 1. September 2008 bestehenden Raum. Die ausschliesslich künstliche Lichtquelle nach Art. 33 Abs. 4 TSchV sei zulässig. Die Vorinstanz stelle den Sachverhalt offensichtlich unrichtig fest, indem sie für den massgeblichen Sachverhalt auf den Durchschnittswert statt den Maximalwerte im Aktivitätsbereich der Katzen abstelle. Verletzt seien auch der Grundsatz der "materiellen Wahrheit" und der Untersuchungsgrundsatz. Den entlastenden Umständen sei nicht mit hinreichender Sorgfalt nachgegangen worden, was die Messungen des kantonalen Veterinäramtes belegten (Beschwerde S. 16 f.)
8.2 Die Vorinstanz erwägt, ohne künstliche Beleuchtung habe die Lichtstärke in den zwei Räumen der Deckkater 7.5 bzw. 0.0 Lux betragen. Sie verweist zur Beleuchtung im Kontrollzeitpunkt auf die Ausführungen der Kantonstierärztin (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 16 f.; SST.2010.88 S. 13 f. mit Verweis auf act. 32 f, 42 f., 49, 50 und 56 f.). Danach wurden zwei Tiere in einem fensterlosen Raum im Dunkeln gehalten (act. 32 f., 50, 56). Zwei weitere Katzen befanden sich in einem Gartenschuppen mit Plexiglastüre, wobei die Lichtstärke bei eingeschalteter Beleuchtung 9.6 Lux und bei ausgeschalteter Beleuchtung 7.5 Lux betrug (act. 50). Der Raum war künstlich beleuchtet (act. 56).
8.3 Nach Art. 33 Abs. 1 TSchV dürfen Haustiere nicht dauernd im Dunkeln gehalten werden. Räume, in denen sich die Tiere überwiegend aufhalten, müssen durch Tageslicht beleuchtet sein (Abs. 2). Die Beleuchtungsstärke muss tagsüber mindestens 15 Lux betragen, ausgenommen in Ruhe- und Rückzugsbereichen sowie in Nestern, sofern die Tiere permanent einen anderen, ausreichend hellen Standort aufsuchen können (Abs. 3). Wird mit Tageslicht die Beleuchtungsstärke in am 1. September 2008 bestehenden Räumen mit zumutbarem Aufwand an Kosten oder Arbeit für den Einbau von Fenstern oder lichtdurchlässigen Flächen nicht erreicht, so sind zusätzlich geeignete künstliche Lichtquellen einzusetzen (Abs. 4).
8.4 Entgegen der Auffassung der Beschwerdeführer ist eine willkürliche Beweiswürdigung nicht ersichtlich. Im "Katzenschuppen 1" betrug die Beleuchtungsstärke gemäss Messung anlässlich der Kontrolle bei eingeschaltetem Licht 9.6 Lux bzw. ohne künstliches Licht 7.5 Lux. Es ergeben sich aus den Akten keine Anhaltspunkte, dass diese Messungen des kantonstierärztlichen Dienstes nur im Rückzugsbereich der Tiere erfolgt wären, wo eine Unterschreitung des Mindestwertes zulässig ist. Zudem wäre der Einbau von Fenstern in einem Holzschuppen, wie er auf den aktenkundigen Fotos ersichtlich ist, unter Vorbehalt der kantonalen Baubewilligung, ohne grösseren Aufwand möglich. Die Lichtstärke des Tageslichts hätte somit mindestens 15 Lux betragen müssen (Art. 33 Abs. 1 bis 4 TSchV). Im "Katzenschuppen 2" befanden sich zwei Tiere bei der tagsüber erfolgten Kontrolle gänzlich im Dunkeln, was nach Art. 33 Abs. 2 TSchV nicht zulässig ist. Die Vorinstanz durfte die Beschwerdeführer ohne Verletzung des Willkürverbotes, des Untersuchungsgrundsatzes und von Bundesrecht wegen Nichteinhaltens der Anforderungen an die Beleuchtung verurteilen.
9. 9.1 Die Beschwerdeführer rügen, das ungenügende Raumklima bzw. die schlechte Belüftung sei unmittelbare Folge der unterlassenen Reinigung der Katzenkisten. Es liege unechte Gesetzeskonkurrenz vor (Beschwerde S. 19 unten).
9.2 Die Vorinstanz sprach die Beschwerdeführer kumulativ wegen der Übertretung des Tierschutzgesetzes durch das nicht angepasste Raumklima nach Art. 28 Ziff. 1 lit a TschG (recte: Art. 28 Abs. 1 lit. a TSchG) i.V.m. Art. 6 TSchG i.V.m. Art. 3 und Art. 11 TSchV sowie wegen der nicht angemessenen Reinigung der Katzenkisten nach Art. 28 Ziff. 1 lit a TschG (recte: Art. 28 Abs. 1 lit. a TSchG) i.V.m. Art 6 TSchG i.V.m. Art. 3 TSchV (bzw. für die Beschwerdeführerin in beiden Fällen zusätzlich i.V.m. Art. 5 TSchV) schuldig. Sie erwägt, die ungenügende Sauberkeit der Katzenkisten habe zusammen mit der mangelhaften Belüftung ein schlechtes gesundheitsschädliches Raumklima erzeugt. Die Katzenkisten seien anlässlich der Kontrolle nachmittags um 15 Uhr ungereinigt gewesen. Die kalten Temperaturen stellten kein entlastendes Moment für das ungenügende Raumklima dar. Könnten im Winter die Fenster wegen der Kälte nicht geöffnet werden, müsse ein hinreichendes Raumklima mittels Belüftungsanlage gewährleistet werden. Der starke Geruch nach Urin beeinträchtige das Wohlbefinden der Katzen (angefochtene Urteile SST.2010.12 S. 17 f. und 21; SST.2010.88 S. 15 f. und S. 18).
9.3 Tiere sind so zu halten, dass ihre Körperfunktionen und ihr verhalten nicht gestört werden und ihre Anpassungsfähigkeit nicht überfordert wird (Art. 3 Abs. 1 TSchV). Die Unterkünfte und Gehege müssen unter anderem mit geeigneten Kotplätzen und Klimabereichen versehen sein (vgl. Art. 3 Abs. 2 TSchV). In Räumen und Innengehegen muss ein den Tieren angepasstes Klima herrschen (Art. 11 Abs. 1 TSchV). Bei geschlossenen Räumen mit künstlicher Lüftung muss die Frischluftzufuhr auch bei Ausfall der Anlage gesichert sein (Art. 11 Abs. 2 TSchV). Art. 6 Abs. 1 TSchG bzw. Art. 5 TSchV verpflichten den Tierhalter und Betreuer, den Tieren die für ihr Wohlergehen notwendige Pflege zukommen zu lassen.
9.4 Sowohl Art. 11 TSchG als auch Art. 3 TSchV schützen die Gesundheit und das Wohlbefinden der Tiere. Vorliegend ist das geschützte Rechtsgut in mehrfacher Hinsicht tangiert. Einerseits konnten sich die Tiere wegen der starken Verschmutzung der Katzentoiletten nicht mehr angemessen versäubern. Andererseits war auch ihr empfindlicher Geruchssinn durch die mangelhafte Lüftung der Wohnung und den Uringeruch beeinträchtigt. Beide Delikte, die ungenügende Säuberung der Katzentoiletten und das ungenügende Raumklima, sind unabhängig voneinander denkbar. Im vorliegenden Fall führt die Vorinstanz das ungenügende Raumklima entgegen der Auffassung der Beschwerdeführer nicht alleine auf die Unsauberkeit der Katzentoiletten, sondern auch auf mangelhafte Lüftung zurück. Die kumulative Verurteilung wegen der Unsauberkeit der Katzentoiletten und des mangelhaften Raumklimas verletzt kein Bundesrecht.
10.
10.1 Die Beschwerdeführer machen geltend, die Vorinstanz verletze das Verschlechterungsverbot (reformatio in peius) sowie den Anspruch auf rechtliches Gehör. Sie seien erstinstanzlich nicht wegen der ungenügenden Anzahl Kotschalen verurteilt worden und hätten vor Vorinstanz keine Möglichkeit erhalten, sich zum fraglichen Punkt zu äussern (Beschwerde S. 20). Zudem sei die fünfjährige Übergangsfrist in Anhang 1 Tabelle 11 der Tierschutzverordnung anwendbar. Auch die Kantonstierärztin habe bloss pro zwei Katzen eine Kotschale gefordert. Die genaue Anzahl der Kotschalen sei zudem nicht eruiert worden sei.
10.2
10.2.1 Nach Anhang 1 Tabelle 11 der Tierschutzverordnung sind als "zusätzliche Anforderungen" zur Grösse der Gehege erhöhte Ruheflächen, Rückzugsmöglichkeiten, geeignete Kletter- und Kratzgelegenheiten, Beschäftigungsmöglichkeiten und pro Katze eine Kotschale zur Verfügung zu stellen.
10.2.2 Legt der Verurteilte oder zu seinen Gunsten die Staatsanwaltschaft ein Rechtsmittel ein, so kann die Entscheidung nicht zu seinen Ungunsten aufgehoben oder abgeändert werden (§ 210 Abs. 1 des Gesetzes über die Strafrechtspflege des Kantons Aargau vom 11. November 1958; ausser Kraft seit 01. Januar 2011; nachfolgend aStPO/AG genannt).
10.3 Entgegen der Auffassung der Beschwerdeführer wurden sie erstinstanzlich im Sinne der Anklageschrift verurteilt. Diese umfasst auch den Vorwurf der zu geringen Anzahl Katzentoiletten. Die Beschwerdeführer wurden von keinem angeklagten Delikt freigesprochen (Urteile ST.2009.62 je S. 7 und S. 17 f.). Die Vorinstanz durfte der Klarheit halber die einzelnen Delikte im Dispositiv nennen, ohne das Verschlechterungsverbot, das Willkürverbot und den Anspruch auf rechtliches Gehör zu verletzen.
10.4 Nicht entscheidend für die Strafbarkeit der Beschwerdeführer ist die Auffassung der Kantonstierärztin, pro zwei Katzen sei bloss eine Katzentoilette zur Verfügung zu stellen. Anhang Anhang 1 Tabelle 11 der Tierschutzverordnung schreibt eine Kotschale pro Katze vor. Die fünfjährige Übergangsfrist findet nur auf die "Flächen für Hauskatzen" gemäss Anhang 1 Tabelle 11 Ziffern 12 und 13, nicht aber auf die "zusätzlichen Anforderungen" nach Anhang 1 Tabelle 11 Anwendung. Die Beschwerdeführer waren deshalb verpflichtet, eine Katzentoilette pro Katze bereit zu stellen, was sie nach den unangefochtenen vorinstanzlichen Feststellungen unterliessen. Die entsprechende Verurteilung verletzt kein Bundesrecht.
11. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind die Kosten den Beschwerdeführern unter solidarischer Haftung aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 und Abs. 5 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Verfahren 6B_660/2010 und 6B_661/2010 werden vereinigt.
2. Die Beschwerden 6B_660/2010 und 6B_661/2010 werden abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 4'000.-- werden den Beschwerdeführern unter solidarischer Haftung auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Aargau, Strafgericht, 2. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 8. Februar 2011
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Favre Koch