Le système olfactif du chat est très puissant, l’animal est capable de percevoir des odeurs auxquelles l’homme est totalement insensible. Le chat a un odorat bien plus développé que celui du bipède et du chien. Il possède près de 200 millions de cellules olfactives, contre 150 millions pour le chien et seulement 5 millions pour l'homme. Ce sens sur-développé est fondamental pour la survie des félins. L’animal perçoit les phéromones et peut même les décoder grâce à l’organe de Jacobson. Appelé ainsi en l’honneur de celui qui l’a découvert. Il est situé dans la voûte du palais. En retroussant ses babines, le chat crée ce qu'on appelle la réaction de Flehmen : il "avale" les odeurs, ce qui lui permet de mieux les analyser avec le nez et aussi la bouche. Chez le chat, l’odorat et le goût sont deux sens intimement liés.