猫的消化系统包括消化管和消化腺两大部分。
消化管由口腔、咽、食道、胃、小肠（十二指肠、空肠、回肠）、大肠（盲肠、结肠、直肠）及肛门组成。消化腺包括5对唾液腺（耳下腺、颌下腺、舌下腺、臼齿腺、眶下腺）、肝脏、胰脏、胃腺和肠腺。
口腔分为前庭部、颊部和口腔本部。
幼猫有乳齿26个，成年猫的牙齿一般为30颗，齿式为：
3·1·3·13·1·2·1
其上下颌的前臼齿（除上颌第一前臼齿外）均具有四个齿尖，中央的一个齿尖较大且尖锐，有撕裂肉食的作用，放称裂齿。
猫的舌头背面由粘膜隆起形成各类乳头，并被一层很坚硬的角质膜覆盖着，呈牙齿状，所以猫的舌头可以舔除附在骨上的肉。
猫的食管粗短，是一条直管子，位于气管的背侧。
猫的胃是单胃，呕吐中枢发达，因此猫是一种极易呕吐的与体型相当的家兔相比，猫的小肠较短，约100厘米，仅为家兔的1/2；盲肠不发达（1.5～1.8厘米），仅为家兔的1/20至1/40；结肠长度（约13厘米）为家兔的1/8；肠壁较宽厚，具有明显的肉食动物的特征。
猫的大网膜非常发达，重约35克，由十二指肠开端，沿胃延伸，经胃底部连接于大肠。其生理作用是，固定胃、肠、脾和胰脏，保护胃肠器官，以使猫能激烈地跳跃而内脏不晃动。猫大网膜有较厚的脂肪层，具有保温作用，所以猫具有较强的御寒能力。
猫的唾液腺很发达，其分泌的大量稀薄唾液不但能湿润食物，便于吞咽和消化，而且还能消毒、杀菌、除臭，保持口腔的清洁卫生，防止极易腐败、变质的肉类危害口腔器官。
猫的胃腺很发达，能分泌盐酸和胃蛋白酶原。盐酸能把胃里的食物加工成糊状的食糜，便于消化，并能把胃蛋白酶原转变成胃蛋白酶，以分解、消化蛋白质，以使肠道能充分地分解、吸收营养物质。
总之，猫虽然经长期家养驯化，但其消化解剖生理构造仍保持肉食动物的特性。因此，在饲养猫时，尤其是家养的名贵玩赏猫，由于其捕鼠能力差或不捕鼠，应该注意添加比较高比例的动物性饲料以保持猫正常的消化生理功能和保证营养物质的需要。但应注意的是，猫缺乏淀粉酶，故不能大量消化淀粉类食物。