イヌと違って嗅覚を狩りに利用することはほとんどない。イヌとネコの狩りの仕方の違いによる。ネコは、嗅覚を「これは食べられるものかどうか」ということと、縄張りの確認に主に使うといわれる。ネコは頬腺などから出る分泌物や尿などによって自分の臭いをつけそこを縄張りとする。そのほかにも、仲間同士のコミュニケーションのために臭い付けをし、飼い主やほかのネコに対して行われる。例えば、ネコが飼い主の足に顔をすりよせるのは、頬腺などから出る分泌物をつけ、「自分の物」というマーキングをしているわけである。
フェロモンを感じる器官が口内の上顎にあり、ヤコブソン器官（鋤鼻（じょび）器官）という。フェロモンを感じると口を半開きにし、目を半分閉じて笑っているような表情をする。これをフレーメン反応といい、フェロモンを分析している行動である。これにより、主に相手のネコがどういう状態にあるかを分析する。
マタタビの果実やイヌハッカの匂いを嗅ぐと、ネコは恍惚として身悶えるような反応を示す。これは匂いに含まれるマタタビラクトンやネペタラクトンなどの物質にヤコブソン器官が反応し、ネコに陶酔感をもたらすためと言われている。
ネコの五感で最も優れているのは聴覚である。可聴周波数は60Hz - 65kHzとされ（10MHzという説もある）、イヌの40Hz - 47kHz、ヒトの20Hz - 20kHz に比べて高音域に強い。これはネズミ等が出す高音に反応するためといわれている。とがったアンテナのような耳は片方ずつ別々に動かすことができ、異なる方向の音を聞き分けることができる。そのため、指向性が強く、音源の場所をかなり正確に特定することができる。音の聞き分けの能力も高く、例えば飼い主が帰ってきた足音を判別することは簡単にできる。これらの能力は、夜間に待ち伏せ型の狩りをするために発達したものといわれる。
舌は薄く締まっており、表の面には多数の鉤状突起があってザラザラしているが、これは骨に付いた肉をしゃぶりとるのに適応したものである。この突起は毛繕いや水を飲む際に役立つ。熱い食べ物が苦手な人を｢猫舌｣と俗称するが、ネコのみが特に熱いものを嫌うというわけではない。野生動物は加熱調理した食物を食べることが無いので、熱いものに慣れていないのである。
家の中や自分の縄張りなどでリラックスしている猫は、しばしば舌をしまい忘れることがある。舌を指で触れると猫はしまい忘れていることに気づくが、たいていの場合はからからに乾いているので、思うようにしまうことができない。そのような場合には水を与えてやると良い。
ネコ科の動物に共通する特徴だが、味蕾が他の哺乳類とは異なっており、甘味を認識することができない。逆に、アミノ酸に対する反応は強く、特に苦味を認識する味蕾は多くある。これはアミノ酸が腐敗したときの苦味を強く感じることによって、腐肉を食べることを避ける役割を担っていると考えられている。ネコの食物に対する嗜好は、これらの味蕾の構成の違いが要因の一つと考えられている。
ひげひげ襟首は痛みが伝わりにくくなっている
正確には洞毛と呼ぶ。毛根部分に感覚神経や血管が密に分布しており、非常に鋭敏で、先端に何かが少し触れても感じ取れる。口の周りだけでなく、目の上、顔の横にもあり、それらの先端を結ぶと顔を一周する大きな円になり、これで狭い通路を通り抜け得るか否かを判断できるので、獲物の追跡、敵からの逃走に重要な役割を果たす（これを否定する説も一部で出されている）。顔以外では、前脚の関節付近の裏側にも生えている。長さは若いほど長く、歳をとったものほど短い。ひげは生え変わるが、無理矢理抜くと酷い場合はストレスで死んでしまう事もある。
襟首とよばれる首の後ろの皮膜は痛点が鈍化しており、親猫が仔猫を運ぶときここをくわえる。この特徴は成猫になっても残るため、成猫でもヒトがここをつかんで持ち上げることができる。持ち上げなくとも襟首を掴むだけでおとなしくなる傾向があるため、気性の荒い猫や野良猫を扱う際に有効である。
母猫が子猫の襟首を咥えて持ち運ぶことがあるが、これは咥えても子猫に悪影響のない場所を母猫は本能的に知っているからできることであり、人間はその場所を知らないためむやみに襟首を掴んで持ち上げると、猫の首を絞めてしまうことになりかねない。また筋肉に悪い影響を与えるという説もあるので、襟首だけつかんで成猫を持ち上げることは避けるほうが良い。
尾はおおむねその胴体ほどの長さであるが、ジャパニーズボブテイルなどのように極端に短いものや、マンクスのように尾が無い個体もある。尾の役割は、感情を表すほか、走行時や跳躍・着地時に体のバランスを取る役割がある。イエネコについては尾が無くても行動に殆ど支障はないと考えられている。
本来の日本のネコは、世界に現存する殆どの猫に比べ、ジャパニーズ・ボブテイルのように尾は半分以下もないことが普通であったが、戦後以来日本在来の猫に海外の猫の血が混入し続けた結果、一部地域を除いたほとんどの場所で尾の長い個体が大半を占めるようになっている。
脊髄と直結しているため、非常に痛覚が強い。切断されると、四肢を切断された時よりも痛がるほどである。よって、尾を持って引っ張ったりすると、温厚な個体でも抵抗することがある。手を噛まれると、大怪我をすることがあるので注意が必要。
尾の付け根の部分には性感帯があると言う噂があるが、今のところ不明である。
尾によって表す感情は以下のようなものである。
立てている
比較的機嫌の良いとき。歩くときは立てていることが多い。個体によっては、立てながらくねくねと動かしている場合もある。
横に振っている
不快なとき。犬から類推して「喜んでいる」とするのは誤解である。飼い主に呼ばれると、数回振って応える事もある。また、狩りや遊びなどで興奮しているときも横に振ることがある。
後肢の間に巻き込んでいる
おびえているとき。通常、耳を後ろに伏せていることを伴う。
大きく膨らませている
威嚇しているとき、または驚いたとき。威嚇しているときは、全身の毛を逆立てることを伴う。
他のネコや、人間に巻きつける
相手に親愛の情を持っている。
不意打ちを食らうと、肛門嚢から臭いにおいを発することがある。
日本ではネコの鳴き声は「ニャー」、「ミャー」などの擬音語を用いるのが一般的。アメリカでは「meow」、イギリスでは「miaow」、ドイツでは「miau」、フランスでは「miaou」、中国では「mi?o（?、口偏に苗）」と表す。
「ニャー」とは明らかに異なるものとしては、以下のようなものがある。
警戒時の唸り声。「ハーッ」「シャーッ」など
発情期における、赤ちゃんのような独特の声。「オアーン」「オギャー」「アーウ」など
鳥が目の前に来たとき、CDや鏡等の反射光に反応したとき、思うように獲物を捕れないなどストレスを感じたときに発する、「クラッキング」と呼ばれる声。まだ十分に解明されていない。「クケケケケ」「カカカカカ」など
