猫头鹰的头大，可向任何方向转动180度以上。眼大，固定在眼眶内，不能动，两眼均向前方。几乎均在夜间活动的鸮其视网膜上仅有杆状细胞，无色视觉。鸮的视觉为双眼视觉，头部从中央平面移开便加强了深度知觉。与一般认为的相反，鸮在白天并非盲目，其瞳孔能极度缩小，夜间视力较人更强。耳四周围以羽毛构成的羽领，其功能为集中声音。耳孔前缘有可活动的耳盖，其功能可能如集中声音的反射板。许多鸮的两侧耳孔开口位置不对称，两耳对频率不同的声音敏感程度不同。因此可同时在两个平面上定位声源。北方的种有厚层绒羽以保温。多数种的飞羽上表面覆以一层茸毛状物，故飞行时无声。羽色各异，少数种羽毛颜色单一，多数种有隐约的条状、点状斑纹，在树皮背景下有保护色作用。