猫头鹰外形独特，具有鲜明的特征，从头部到身体各部分都展现出与众不同的形态。

猫头鹰的头部特征十分显著。它的眼睛大而圆，双目均向前，这是区别于其他鸟类的重要特征。大眼睛使猫头鹰在夜间能够拥有良好的视力，帮助它们在黑暗中捕捉猎物。头部正面的羽毛排列成面盘，部分种类还具有耳状羽毛。因头大而宽，长得与猫极其相似，所以得名猫头鹰。眼睛周围的羽毛呈辐射状，两眼间细羽突出直到额头，呈菱形，这种独特的面部结构不仅增加了它们的可爱度，还可能对它们的听觉和视觉有一定的辅助作用。

猫头鹰的身体羽毛也有其特点。通体羽毛大多为褐色，散落点缀着浅色的细小斑纹，羽毛稠密、蓬松、柔软。这种羽毛颜色和质地有助于它们在自然环境中进行伪装，更好地隐藏自己，避免被猎物或天敌发现。在飞行时，它们的羽毛还能减少空气阻力，使飞行更加安静和高效。