A macskabagoly közepes termetű faj, hazánkban csak az uhu és az uráli bagoly nagyobb nála. Tollfüle nincs, és két jellegzetes színváltozatban fordul elő, a gyakoribb szürke és a ritkább vöröses formában. Fejét csaknem 180 fokban képes elfordítani, éjszaka aktív, és sötét írisze jól alkalmazkodik a gyenge fényviszonyokhoz.
Jellegzetes, mély, kísérteties huhogó hangját leginkább sötétedés után hallhatjuk. Tápláléka rendkívül változatos: főként erdei egereket és erdei pockokat fogyaszt, de más kisemlősöket, pockokat, cickányokat, peléket, valamint különféle madarakat is zsákmányol.
Leggyakrabban odvakban költ, de alkalmi fészkelése előfordul tornyokban, padlásokon vagy elhagyott gallyfészkekben is. Elegyes erdőkben, parkokban, temetőkben és ártéri ligeterdőkben él, ahol megfelelő méretű odvas fákat talál. Szívesen elfoglalja a mesterséges költőládákat is, így ezek kihelyezésével segíthetjük állományának növekedését. A hazai bagolyfajok közül feltehetően ennek a fajnak van a legnagyobb populációja.
Évente általában egyszer költ, de ha az első fészekalj valami miatt elvész, pótköltést is kezdhet. A tojó többnyire 3–5 tojást rak, melyeken ő kotlik, amíg a hím hordja számára a táplálékot.