Katzen ernähren sich fast ausschließlich von Fleisch, während viele andere Raubtiere mehr oder weniger Allesfresser sind. Sie sind hochspezialisierte Raubtiere, die ihrer Beute auflauern (Ansitzjäger) oder sich nahe an sie heranschleichen, um sie nach wenigen Sätzen oder einem kurzen Sprint zu überwältigen.

Letztere Jagdweise ist bei Geparden in besonderem Maße weiterentwickelt - sie sind ganz auf das Erzielen sehr hoher Geschwindigkeiten (über 100 km/h) eingerichtet, mit der sie über einige hundert Meter ihre anvisierte Beute verfolgen können. (Dies wird oft mit der Hetzjagd rudeljagender Caniden und Tüpfelhyänen verglichen, was jedoch unzutreffend ist. Im Gegensatz zu Hetzjägern können Geparden ihre Beute gerade nicht durch Ausdauer erschöpfen (das Prinzip der Hetzjagd), sondern müssen sie binnen wenig mehr als einer Minute durch ihre Geschwindigkeit einholen.)

In freier Natur bevorzugen die meisten Katzen lebend gefangene Beute und fressen nur gelegentlich Aas.

Meist werden zwei lebende Unterfamilien, die Großkatzen und die Kleinkatzen unterschieden. Eine weitere Unterfamilie, die heute ausgestorben ist, stellen die Säbelzahnkatzen dar. Zu den Säbelzahnkatzen wurden ursprünglich auch die Metailurini gerechnet, die heute zu den felinen Katzen zählen.

Auch wenn es an der Monophylie der Katzen kaum Zweifel gibt, ist doch die innere Systematik der Katzen immer noch umstritten. Folgende Gattungen und Arten werden zu dieser Familie gezählt (die Liste folgt weitgehend Wilson & Reeder, 2005):

• Gattung Acinonyx
  • Gepard (Acinonyx jubatus)
• Gattung Caracal
  • Karakal (Caracal caracal)
• Gattung Asiatische Goldkatzen (Catopuma)
  • Borneo-Goldkatze (Catopuma badia)
  • Asiatische Goldkatze (Catopuma temmincki)
• Gattung Felis
  • Graukatze (Felis bieti)
  • Rohrkatze (Felis chaus)
  • Manul (Felis manul)
  • Sandkatze (Felis margarita)
  • Schwarzfußkatze (Felis nigripes)
  • Wildkatze (Felis silvestris), inkl. der Hauskatze
• Gattung Pardelkatzen (Leopardus)
  • Pampaskatze (Leopardus colocolo); jüngere Systematiken teilen die Pampaskatze jedoch in drei Arten (L. braccatus, L. colocolo und L. pajeros)
  • Kleinfleckkatze (Leopardus geoffroyi)
  • Chilenische Waldkatze (Leopardus guigna)
  • Andenkatze (Leopardus jacobitus)
  • Ozelot (Leopardus pardalis)
  • Tigerkatze (Leopardus tigrinus)
  • Langschwanzkatze (Leopardus wiedii)
• Gattung Leptailurus
  • Serval (Leptailurus serval)
• Gattung Luchse (Lynx)
  • Kanadischer Luchs (Lynx canadensis)
  • Eurasischer Luchs (Lynx lynx)
  • Pardelluchs (Lynx pardinus)
  • Rotluchs (Lynx rufus)
• Gattung Pardofelis
  • Marmorkatze (Pardofelis marmorata)
• Gattung Altkatzen (Prionailurus)
  • Bengalkatze (Prionailurus bengalensis)
  • Iriomote-Katze (Prionailurus iriomotensis)
  • Flachkopfkatze (Prionailurus planiceps)
  • Rostkatze (Prionailurus rubiginosus)
  • Fischkatze (Prionailurus viverrinus)
• Gattung Profelis
  • Afrikanische Goldkatze (Profelis aurata)
• Gattung Pumas (Puma)
  • Puma (Puma concolor)
  • Jaguarundi (Puma yaguarondi)
• Gattung Neofelis
  • Nebelparder (Neofelis nebulosa)
• Gattung Panthera
  • Löwe (Panthera leo)
  • Jaguar (Panthera onca)
  • Leopard (Panthera pardus)
  • Tiger (Panthera tigris)
• Gattung Uncia
  • Schneeleopard (Uncia uncia)

Die traditionelle Systematik ordnete die heutigen Katzen in drei Unterfamilien: Der Gepard stand als eigene Unterfamilie Geparde (Acinonychinae) abseits; die Gattungen Panthera (Löwe, Jaguar, Leopard und Tiger) sowie der Schneeleopard, der Nebelparder und die Marmorkatze bildeten die Großkatzen (Pantherinae), während die übrigen Arten als Kleinkatzen (Felinae) zusammengefasst wurden. Diese Systematik beruhte auf Collier und O'Brien (A molecular phylogeny of the Felidae: immunological distance, 1985) und war lange Zeit am verbreitetsten. In älteren Systematiken war es manchmal üblich, alle Katzen außer der Gattung Panthera der Gattung Felis zuzuordnen; manchmal stößt man heute noch auf diese Unterteilung, die jedoch kaum die Verwandtschaftsverhältnisse unterhalb der Familienebene wiedergibt.

Einige Großkatzen (Löwe, Tiger, Leopard, Jaguar) können im Gegensatz zu den Kleinkatzen Brülllaute von sich geben. Schnurren können alle Katzen, die Großkatzen jedoch nur beim Ausatmen, die Kleinkatzen sowohl beim Ein- wie beim Ausatmen.

Ein neueres Klassifikationsschema von Wozencraft (1993) behielt im Wesentlichen die Einteilung in Unterfamilien bei, löste aber die Acinonychinae auf. Die Katzen wurden in die drei Abstammungslinien der Wildkatzen-Gruppe, der Ozelot-Gruppe und der Großkatzen-Gruppe aufgebrochen, wobei letztere eine Überleitung zu den Pantherinae sein sollte. Der Gepard wurde erstmals als Verwandter des Pumas angesehen und mit diesem zusammen in einer Übergattung gruppiert.

Weiteren molekulargenetischen Untersuchungen zufolge unterteilen sich die rezenten Katzenarten in acht Hauptlinien, die sich vermutlich in der hier aufgelisteten Reihenfolge vom Hauptzweig abspalteten. Die erste Abspaltung, die der Großkatzen, erfolgte wahrscheinlich vor etwa 10,8 Millionen Jahren, während die Jüngste, die Aufspaltung in Hauskatzen-Linie und Bengalkatzen-Linie, wohl vor etwa 6,2 Millionen Jahren stattfand.

• Großkatzen (Gattungen Panthera, Uncia, Neofelis) (10,8 Mio. Jahre)
• Asiatischen Goldkatzen und Marmorkatze (Gattungen Catopuma, Pardofelis) (9,4 Mio. Jahre)
• Karakal-Gruppe (Gattungen Profelis, Caracal, Leptailurus) (8,5 Mio. Jahre)
• Ozelot-Linie (Gattung Leopardus) (8,0 Mio. Jahre)
• Luchs-Gruppe (Gattung Lynx) (7,2 Mio. Jahre)
• Puma-Gruppe mit Gepard (Gattungen Puma, Acinonyx) (6,7 Mio. Jahre)
• Bengalkatzen-Gruppe (Gattung Prionailurus) (6,2 Mio. Jahre)
• Hauskatzen-Linie (Gattung Felis) (3,4 Mio. Jahre)

Relativ unsicher ist die Zugehörigkeit der Bergkatze zur Ozelot-Linie, sowie Einteilung des Manuls entweder zur Hauskatzenlinie bzw. zur Bengalkatzen-Gruppe.