Los gatos son carnívoros obligados con un requerimiento absoluto de altos niveles de proteína como fuente de nitrógeno y aminoácidos esenciales, y ningún requerimiento esencial de carbohidratos. Son incapaces de sintetizar algunos nutrientes esenciales que están fácilmente disponibles en sus presas salvajes.

Entre sus peculiaridades nutricionales, los gatos tienen un requerimiento absoluto de dietas ricas en proteínas, muchas vitaminas B hidrosolubles (por ejemplo, niacina), vitamina A, vitamina D, arginina, taurina, metionina, cisteína y algunos ácidos grasos esenciales.

Las deficiencias nutricionales pueden tener implicaciones graves: la deficiencia de arginina causa hiperamonemia y uremia severa y puede provocar la muerte en unas pocas horas,  mientras que la deficiencia de taurina causa la degeneración de la retina central y conduce a anomalías cardíacas.

Un aspecto importante en la caracterización de los alimentos para gatos es la calidad de las proteínas, evaluada en términos de digestibilidad y abundancia relativa y biodisponibilidad de aminoácidos. La biodisponibilidad de los aminoácidos de la dieta es la proporción de los aminoácidos de la dieta ingeridos que se absorbe y los vuelve potencialmente adecuados para el metabolismo o la síntesis de proteínas.

Los componentes proteicos de los alimentos para mascotas pueden comprender tanto fuentes animales como vegetales, aunque se reconoce que, en comparación con las fuentes de proteínas animales, las fuentes de proteínas vegetales tienen una digestibilidad más baja con menor biodisponibilidad y un perfil menos completo de aminoácidos.

Los gatos adultos alimentados con una harina de carne como fuente de proteína muestran una mayor absorción y retención aparente de nitrógeno, así como una mayor digestibilidad de la materia seca, en comparación con una dieta basada en harina de gluten de maíz.

Los gatos alimentados con dietas a base de plantas en las que el contenido de proteínas proviene principalmente de la soja tenían concentraciones plasmáticas más bajas de taurina y tales dietas también están asociadas con la escasez de arginina.

En consecuencia, si bien la taurina esencial se encuentra en las proteínas animales, debe complementarse cuando se utilizan fuentes vegetales en la dieta.

El advenimiento de la fabricación de alimentos para mascotas ha permitido a los dueños de gatos alimentar a sus gatos con una dieta ostensiblemente «completa» (proporcionando cantidades adecuadas de todos los nutrientes necesarios) y «equilibrada» (los nutrientes están presentes en las proporciones correctas). Las pautas para las empresas de alimentos para mascotas en los países de la Unión Europea son establecidas por la Fédération Européenne de I’Industrie des Aliments pour Animaux Familiers (FEDIAF). Esta Federación proporciona lineamientos para alimentos completos y complementarios para mascotas, para asegurar concentraciones adecuadas de macronutrientes, micronutrientes y aminoácidos para una ración diaria para satisfacer los requerimientos energéticos y de nutrientes de los gatos. Sin embargo, un examen detallado de la composición de los alimentos comerciales comunes para mascotas ha revelado una inconsistencia en la provisión de algunos elementos esenciales y algunos alimentos comerciales no cumplen con todos los nutrientes mínimos, en comparación con los requisitos dietéticos, en términos de ácidos grasos, aminoácidos y minerales.

Los gatos domésticos tienen una ingesta objetivo de macronutrientes del 52 % de la energía total de las proteínas, el 36 % de las grasas y el 12 % de los carbohidratos.

En cambio, algunas dietas de alimentos para mascotas contienen proporciones mucho más altas de contenido energético de los carbohidratos (un mínimo del 26 % de la energía de los carbohidratos), lo que limita la ingesta adicional de alimentos y crea un déficit en la ingesta de proteínas y grasas potencialmente llevar a los gatos a buscar esos nutrientes en otros lugares. Además, los alimentos secos tienen un mayor contenido de carbohidratos que los alimentos húmedos debido a los almidones que se utilizan como agentes aglutinantes, lo que hace que algunos aspectos de la ingesta objetivo de algunos macronutrientes para gatos solo se puedan lograr mediante la provisión y el consumo de alimentos húmedos.

La producción de alimentos para animales de compañía tiene un impacto ambiental sustancial, derivado en particular del uso de carne.

Los gatos requieren nutrientes específicos, pero no necesariamente fuentes específicas de estos nutrientes. Un examen analítico detallado de los alimentos cárnicos podría proporcionar información sobre sus atributos químicos y nutricionales que influyen en el comportamiento de caza. Esto permitiría a los fabricantes refinar su composición sin necesariamente aumentar los impactos ambientales.