La mayoría de los científicos reconocen 36 o 37 especies de gatos, dependiendo de cómo definan una especie y los últimos conocimientos de la evolución de los gatos. Algunos expertos reconocen hasta 41 especies. Aunque existen numerosas razas de gatos domésticos, los gatos domésticos comunes se derivan de una sola especie, llamada Felis catus.
Los científicos están de acuerdo en que el gato doméstico común es una especie única a pesar de ser muy variable en apariencia. La mayor parte de la ciencia moderna en la clasificación de especies se centra en datos bioquímicos o genéticos, en lugar de apariencia externa o número de similitudes entre criaturas.
Todos los gatos, incluidos los grandes felinos, como los leones y los tigres, pertenecen a un solo grupo científico, llamado Felidae. Dentro de esa agrupación científica, los científicos determinan qué es una especie; diversas opiniones científicas conducen a desacuerdos sobre el número exacto de especies en un grupo.