Wielkie koty (Pantherinae) nie mogą mruczeć, są za to w stanie ryczeć. Wiąże się to z budową kości gnykowych u podstawy języka. U tych dużych kotów kość o nazwie epihyoideum została w toku ewolucji zastąpiona cienkim więzadłem, łączącym luźno język i krtań z podstawą czaszki. Źrenica dużych kotów jest okrągła.

Małe koty (Felinae), jak kot domowy i inne koty z rodzaju Felis oraz większość niewielkich kotowatych, mają rozbudowane kości gnykowe i wydają pomruki, a ich źrenice są pionowe. Czasami wyróżniana jest jeszcze podrodzina gepardów (Acinonychinae) na podstawie bardzo charakterystycznych i unikalnych wśród kotowatych cech. Niedawno przeprowadzone badania genetyczne udowodniły jednak, że gepard jest silnie zmodyfikowanym przedstawicielem Felininae, a jego najbliższymi krewniakami są puma i jaguarundi.
Zwierzęta o uzębieniu tnąco-kruszącym, z silnie rozwiniętymi kłami i łamaczami. Dobrze wykształcone zmysły, zwłaszcza wzroku i słuchu. Głowa zaokrąglona, ciało wydłużone, pysk krótki. Kończyny przednie pięciopalczaste, z chowanymi pazurami (poza gepardem). Kończyny tylne czteropalczaste. Owłosienie miękkie, zazwyczaj równomierne (wyjątkiem samiec lwa), ubarwienie zmienne, często w plamy, pręgi lub cętki. Siatkówka oczu kotowatych jest niezwykle czuła dzięki warstwie guaninowej powodującej charakterystyczne "świecenie oczu" pod wpływem światła.

Zamieszkują wszystkie strefy klimatyczne. Występują na wszystkich kontynentach poza Australią i Antarktydą. Zależnie od gatunku prowadzą nocny lub dzienny tryb życia, wspinają się na drzewa, niektóre bardzo szybko biegają (gepard), inne polują z zasadzki. Żyją przeważnie samotnie, znacznie rzadziej w grupach rodzinnych lub niewielkich stadach. Rozmnażają się 1–2 razy w roku, młode przychodzą na świat ślepe.

Większość kotowatych ma 38 (19 par) chromosomów, z wyjątkiem kilku gatunków południowoamerykańskich, u których liczba chromosomów 2n=36.[1]