A maioria dos gatos, incluindo as raças domésticas, tem 19 pares de cromossomos para um total de 38. Alguns tipos de gatos na América do Sul, entretanto, têm apenas 36 cromossomos, incluindo jaguatiricas, kotkots e margarias. Os cães têm mais do que o dobro do número de cromossomos com 39 pares, enquanto os humanos têm 23 pares.
Pesquisadores do U.S. National Cancer Institute descobriram que a forma como os genes são organizados nos cromossomos sexuais, os cromossomos X e Y, dos gatos se assemelha muito à dos humanos. Isso pode explicar por que gatos e humanos compartilham muitos problemas médicos hereditários, como diabetes e hemofilia. Isso também pode explicar por que os vírus tendem a se comportar da mesma maneira em humanos e gatos.