猫头鹰不属于猫科，而是鸮形目鸟类的统称。尽管其名称和外形（如圆脸、大眼睛）与猫相似，但生物学分类上与猫科动物存在本质差异。猫科（如狮子、老虎）属于哺乳纲食肉目，具有肉垫、裂齿等哺乳动物特征；而猫头鹰属于鸟纲鸮形目，拥有羽毛、喙和翅膀等鸟类典型特征。

其头部特征（如面盘状羽毛、向前直视的眼睛）是适应夜行性捕食的演化结果，与猫科动物的侧向双眼结构完全不同。此外，猫头鹰的骨骼中空、卵生繁殖等特性均符合鸟类定义。因此，猫头鹰与猫科动物仅存在名称上的相似性，在生物分类学上无亲缘关系。