猫脑分为大脑、间脑、中脑、小脑及延髓5个部分。大脑、小脑较发达,大脑半球表面有沟和回。脑神经有3对。头盖骨和脑具有一定的特征,对去脑实验和其他外科手术耐受力强。平衡感觉、反射功能发达,瞬膜反应敏锐。猫对吗啡的反应和一般动物相反,犬、兔、大鼠、猴等主要表现为中枢抑制,而猫却表现为中枢兴奋。