A maioria dos cientistas reconhece 36 ou 37 espécies de gatos, dependendo de como eles definem uma espécie e dos conhecimentos mais recentes sobre a evolução dos gatos. Alguns especialistas reconhecem até 41 espécies. Embora existam várias raças de gatos domésticos, os gatos domésticos comuns derivam de uma única espécie, chamada Felis catus.
Os cientistas concordam que o gato doméstico comum é uma única espécie, apesar de sua aparência ser altamente variável. A maior parte da ciência moderna sobre a classificação de espécies concentra-se em dados bioquímicos ou genéticos, em vez de aparência externa ou número de semelhanças entre criaturas.
Todos os gatos, incluindo os grandes felinos, como leões e tigres, pertencem a um único agrupamento científico, chamado Felidae. Dentro desse agrupamento científico, os cientistas determinam o que é uma espécie; diferentes opiniões científicas levam a divergências sobre o número exato de espécies em um grupo.