Jednostavan pogled na strukturu mozga ovih životinja može nam otkriti dosta toga o njihovoj inteligenciji. Mačji mozak čini 0,9 procenata njihove telesne mase, dok taj procenat kod pasa iznosi 1,2.
Međutim, neki naučnici tvrde da veličina mozga nije ključ inteligencije. Razlika u broju neurona između dve vrsta priča drugačiju priču. Unutar cerebralnog korteksa (područja mozga zaduženog za obradu informacija, rešavanje problema i percepciju) kod mačke postoji 300 miliona neurona, u poređenju sa psom koji ima 160 miliona neurona.
U poslednje vreme objavljene su razne studije koje pokazuju koliko je pas zapravo inteligentan. Kanidi, na primer, mogu sortirati objekte po kategorijama (što je dokaz da su sposobni apstraktno da razmišljaju), te u određenoj meri shvatiti što čovek misli. To znači da poseduju specifične kognitivne osobine koje zovemo teorija uma (sposobnost razumevanja i saosećanja sa drugima).
Što se tiče mačjih kognitivnih sposobnosti, primetan je značajan nedostatak istraživanja, što možda ima veze sa činjenicom da je sa mačkama vrlo teško raditi.
Istraživači su 2009. godine pokušali da utvrde da li su mačke u stanju da razluče objekte sa različitim kvantitativnim vrednostima – što je sposobnost koja je prethodno utvrđena kod riba. Kristian Agril, komparativni psiholog tada je izjavio: “Uveravam vas da je lakše raditi sa ribama nego sa mačkama”.
Istraživanje je pokazalo da se mačke mogu naučiti da razlučuju kvantitet, ali da one same po sebi nemaju razvijenu tu sposobnost onoliko koliko imaju neke druge životinje.
Druga studija pokazala je (nakon mnogo poteškoća) da mačke, poput pasa, mogu pratiti pokrete kojima im na nešto ukazujemo, što pokazuje da i one imaju rudimentarnu teoriju uma.
Istraživanje je takođe pokazalo da i mačke i psi mogu rešavati jednostavne zadatke kako bi došli do hrane, ali kad im zadatak postane nerešiv, pas će tražiti pomoć od čoveka dok će mačka nastaviti sa pokušajima.
To na kraju ne znači da su psi pametniji od mačaka, već samo da imaju razvijeniju interakciju i socijalne veštine sa ljudima, što ne čudi kad znamo da se pas udomaćio najmanje 20.000 godina pre mačke.