貓頭鷹的眼睛構造特殊，與一般白天活動的各種鳥類不同。在貓頭鷹的視網膜上，分布著兩種感覺細胞——視桿細胞和視錐細胞。視桿細胞對光線有很大的敏感性；視錐細胞有感覺顏色的能力。貓頭鷹眼睛的特點，就是視桿細胞特別多，視錐細胞特別少。所以，每當夜幕降臨或晨光曦微的時候，它能夠看到我們所能看到的一切，從而進行捕食和避敵等活動。科學家曾對長耳鸮作過試驗，發現其能夠在全黑的環境里捉到活的老鼠，也能夠在只有微弱的光線時發現死老鼠，若換作人類，就必須增加10～100倍的光線才能看到。