猫神经系统由中枢神经和外周神经组成。中枢神经包括脑与脊髓，外周神经包括脑神经、脊神经和自主神经。

脑是神经系统的高级部分，是动物体内最重要的器官。脑按部位可分为端脑、间脑、脑于和小脑。

脊髓呈圆柱形，位于椎管内外有 3 层膜包裹，其中蛛网膜下腔与脑室相通，内有脑脊液脑神经有 12 对，分别称为嗅神经、视神经、动眼神经、滑车神经、三叉神经、外展神经、面神经、前庭耳蜗神经、舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经其中第 7 对脑神经（面神经）分布到面部的所有表情肌，如果面神经发生麻痹，就会发生一侧或者两侧的耳、眼、鼻、唇等的松弛、下塌

脊神经由脊髓发出，约 40 对，分为颈神经、胸神经、腰神经、荐神经和尾神经等）猫的感觉神经和运动神经均很发达，因此能够适应复杂的野外环境，能适应守候、追踪以及跳跃捕捉猎物的需求，亦是猫接受各种条件刺激而引起条件反射、训练猫养成各种优良习惯、训练各种动作的基础猫发达的神经，使猫在空中失控的瞬间能调节重心、控制方位，落地时使爪子踏地，起到缓冲作用

自主神经是指主要分布到心肌、内脏、血管和皮肤的平滑肌、腺体的神经。自主神经具有一定的自主性，不受意识的直接支配。自主神经又分为交感系和副交感系两部分，常对内脏器官实行双重支配，其功能是互相拮抗又互相协调，共同管理器官的活动。例如对心脏，交感神经使心跳加速，收缩力增强，而副交感神经使心跳减慢，收缩力减弱。