Varje cellkärna innehåller kromosomer som består av DNA-strängar. De innehåller det genetiska materialet som bestämmer en organisms egenskaper och överförs till avkomman. Katter har vardera ett bestämt antal kromosomer som inkluderar ett par könskromosomer kända som X och Y. Kromosomer förekommer i par, där ett av varje par kommer från modern och det andra från fadern. Gener på motsvarande platser på varje par påverkar samma drag och bestämmer tillsammans kattens färg, pälslängd och andra egenskaper.
Antal

Huskatter har 38 kromosomer, jämfört med 46 hos människor. Kromosomerna finns i 19 matchade par, varvid ett av varje par kommer från varje förälder. Vissa kattarter som ocelot har bara 36 kromosomer, och avel av en sådan katt med en katt som har 38 kromosomer kommer att resultera i avkommor som har 37 kromosomer. Manarna i kullen är emellertid troligtvis sterila.
Reproduktion

När celler delar sig, replikeras kromosomerna via en process som kallas mitos. Varje dottercell får 38 kromosomer precis som föräldercellen. Undantaget inträffar under skapandet av gameter: spermier och ägg. Istället för mitos använder reproduktionsceller meios, som halverar, till 19, antalet kromosomer i dottercellerna. Således, när ett ägg befruktas av en spermier, kombineras de två halva uppsättningarna av kromosomer, och de resulterande cellerna har de normala 38 kromosomerna.
Typer

Varje kattunge får två könskromosomer, en från sin mor och en från sin far. Om den har två X-kromosomer är det en tjej, och om den har en X- och Y-kromosom är det en pojke. Eftersom bara pojkar har Y-kromosomer överför modern alltid en X-kromosom till avkomman, och fars kromosom avgör kattungens kön. Detta kan jämföras med könsbestämning hos människor. De andra 18 paren av kromosomer är kända som autosomer.
Gener

Varje kromosom består av många gener, som är delar av DNA som kodar för specifika egenskaper. Gener på kattens kromosomer avgör kattens färg, pälslängd, pälsmönster och andra aspekter av dess utseende och fysiologi. På grund av mutationer över tid kan en specifik gen ha två eller flera variationer, och dessa variationer i genotyp resulterar i olika drag eller fenotyper. De olika variationerna kallas alleler. I vissa fall är den ena allelen dominerande över den andra, vilket innebär att den enbart styr egenskaperna; i andra fall ger de två allelerna i kombination en annan egenskap än endera ensam.
Effekter på pälsfärg

Cirka 20 olika gener bestämmer totalt färgen och mönstret på en kattrock. Det finns bara två grundläggande pälsfärger: svart och rött. Dessa färger produceras av olika pigment, och alla andra variationer i färg är variationer av dessa två. Vit päls förekommer i frånvaro av något av pigmenten. En gen producerar antingen svart, brun eller kanelpäls beroende på kombinationen av de två allelerna som erhållits från de två föräldrarna. En annan gen utspädd svart till grå färg känd som "blå" och utspädd röd till grädde. Agouti-genen bestämmer om varje enskilt hår är helt färgat eller varierar i mängden pigment, vilket resulterar i både mörkare och ljusare områden på samma hår. Agouti-hårstrån ger upphov till tabby- och kryssade tabbyrockar.
Sex Linkage

Endast ett fåtal gener finns på Y-kromosomen, som bara manliga kattungar får. De flesta av dessa är ansvariga för manlig sexuell utveckling. Många fler gener finns på den större X-kromosomen. Manliga kattungar får endast en kopia av en gen på X-kromosomen från modern, medan kvinnliga kattungar får två kopior, en från varje förälder. Till exempel är den röda pälsgenen eller O-genen, som resulterar i orange eller rostfärgad päls, lokaliserad på X-kromosomen, så hankattungar får bara en kopia av den genen. För att vara calico eller sköldpadda måste en katt ha två kopior av O-genen, och därmed två X-kromosomer. Så alla calico och tortie katter är kvinnor utom för sällsynta män med två X-kromosomer och en Y-kromosom.
Interaktioner

Gener på en kromosom kan påverka eller "maskera" uttrycket av gener på en annan kromosom. Till exempel förändrar den utspädda genen på en kromosom pälsfärgen som annars skulle bestämmas av genen på en annan kromosom. Tabby-genen bestämmer det övergripande mönstret för pälsen som visas som ett resultat av en kattunge som ärver den dominerande agouti-genen. En katt med agouti-genen kan ha det vanliga makrill-tabbymönstret, det slående klassiska tabby-mönstret, eller i vissa arter, som Abyssinian, ett teckat tabby-mönster.