猫头鹰是典型的夜行性鸟类。它的视觉神经非常敏感，白天的紫外线会对它的眼睛造成伤害。并且猫头鹰的生理结构已经发展成适合晚上捕猎的了。

它的眼睛具有很多特殊的构造。视网膜上的感光细胞有两种，一种是锥状细胞，另一种是柱状细胞。锥状细胞可以感受强光，柱状细胞可以感受弱光。白天活动的鸟类，视网膜上的感光细胞主要是由锥状细胞所组成，所以白天视力很强，夜晚则较差。在猫头鹰的视网膜上，却主要是由柱状细胞所组成，对弱光感受特别灵敏。另外，它的虹膜内只有辐状肌，没有环状肌。辐状肌只能使其瞳孔略微放大，而不能缩小，白天光线强时，进入瞳孔的光线太多，使眼内的视杆细胞无用武之地。因此，猫头鹰白天视力很差，只能躲在林中休息，是名负其实的“夜猫子”。