多基因的不同组合导致了色调的连续，同窝的小猫从父母那里继承这些多基因的不同组合，因此可能产生不同的眼睛颜色。
最终，眼睛的颜色种类和色彩强度取决于眼睛中色素细胞的数量和活性水平。如果没有色素细胞，眼睛就会呈现蓝色，或者在极少数情况下，由于血管的颜色而呈现粉红色。色素细胞数量少的眼睛会呈现绿色，活性较低的色素细胞产生的是浅绿色，而活性较高的色素细胞产生的是深绿色。同样，橙色范围可以从浅琥珀色一直到深铜色。色素细胞的活性水平是由基因决定的，因此繁育人可以选择性地培育出更深或更浅眼睛颜色的猫。
有些猫的眼睛颜色与其猫毛的颜色有关，因为大多数的品种猫虽然拥有各色的眼睛，但是猫主人在繁育时往往会选择某一些特殊的眼睛颜色，使其与猫毛的颜色相协调，并把这种颜色写入品种标准。人类一般都喜欢纯种的黑猫有鲜艳的橙色眼睛，但其实在猫群中，很多黑猫都长有绿色的眼睛。比如，英国早期的爱猫者培育出的许多品种都要求猫眼睛呈橙色，当时他们认为只有明亮的橙色才与其毛色互补，若猫拥有浅绿色或黄色的眼睛则被认为是不合格的。
一只小猫生下来时就有蓝色的眼睛，成年猫眼睛的颜色大约会在6-7周龄时开始形成，有的可能要到3-4个月大时才会真正完全呈现。但是有一些猫两只眼睛的颜色会不一样，被称为“异瞳猫”。异瞳猫的出现可能是遗传、先天发育缺陷或后天疾病、伤害和药物所致。异瞳猫一般一只眼睛是蓝色，另一只眼睛是橙色、绿色或黄色。一般纯种的异瞳白猫有着一只蓝色眼睛和一只橙色或琥珀色的眼睛，但在随机繁殖的猫中，非蓝色的那只眼睛可能是黄色、绿色或棕色。除此之外，还有些异瞳白猫，它们的一只眼睛有反光膜（绿色的眼睛在黑暗中发光），而另一只眼睛没有反光膜（红色的眼睛发光）。
这种天生异瞳的现象在猫、马和一些品种的狗中很常见，不过在人类中却并不常见。在猫身上，并没有特定的基因来控制异瞳，异瞳与白斑基因和白色基因有关。这些基因在胚胎期阻止了色素的产生，除了作用于猫毛色素，也作用于虹膜色素。如果一些色素细胞在其中一只眼睛区域保持活跃，就能使这只眼睛变成绿色、琥珀色、棕色或黄色。
除了白猫之外，偶尔一些其他毛色的猫也会出现异瞳。如果在猫出生时就存在，那可能是先天缺陷，嵌合胚胎，或形成皮肤和眼睛某些细胞的体细胞发生了突变。这些原因造成的异瞳都不是遗传的，因此也不会传给下一代的小猫。（2）