Los gatos no pueden ver en la oscuridad total, pero ellos tienen una mejor percepción visual en la penumbra que el ser humano u otros animales. Esta habilidad es debido a la anatomía ocular especial del gato.
En relación al tamaño de su cabeza, el gato tiene los ojos sumamente grandes. La superficie del ojo (la córnea) es muy curva (convexa) lo que permite la mayor penetración de luz posible.
El gato puede abrir su iris (la porción coloreada de su ojo) muy ampliamente para permitir una mayor entrada de luz.
Cuando la luminosidad es intensa se puede observar que la pupila es una fina línea, debido a que se encuentra contraída por el exceso de luz, la pupila se irá dilatando a medida que la luminosidad disminuya, dilátandose al máximo en la penumbra para permitir la entrada de la escasa luz existente en ese momento, pero con esa pequeña cantidad de luz y las características anatómicas de su aparato ocular le permitirá formar la imagen en su retina y ver en la penumbra.
La retina de un animal (la parte de atrás del ojo donde se forma la imagen) está compuesto mayormente por dos tipos de células sensibles a la luz llamadas bastones y conos. Los bastones son responsables para potenciar los estímulos lumínicos pequeños. El gato tiene un gran número de bastones. En relación con los humanos, éstos tiene por cada 5 células fotosensibles, 4 son bastones, en la misma superficie que en el hombre la relación en el gato es de 25 bastones a 26 células fotosensibles en su retina.
Los gatos también tienen una área reflexiva desarrollada en la parte de atrás de sus ojos llamado tapetum lucidum, éste es lo que hace que sus ojos "brillen" por la noche cuando son enfocados por las faros de un automóvil.
