On peut suivre le développement neurologique d’un chaton en fonction de son développement moteur. Au début, le chaton se traîne en s’aidant de ses pattes avant, mais, peu à peu, les pattes arrière se renforcent et augmentent les mouvements de poussée.
Les yeux s’ouvrent entre le sixième et le douzième jour de vie ; le réflexe d’orientation qui fait tourner la tête en réponse à des stimuli auditifs se développe un ou deux jours avant. Au fur et à mesure qu’ils grandissent, les chatons savent peu à peu retrouver seul le chemin de leur couche : une fois les yeux ouverts, ils savent utiliser les stimuli visuels, alors qu’ils n’utilisaient auparavant que les stimuli olfactifs.

Augmentation de l'acuité visuelle
L’acuité visuelle et la capacité de voir augmentent énormément entre la deuxième et la dixième semaine. Par exemple, les chats adultes (tout comme les chiens) réagissent à la vue de la seule silhouette d’un animal de leur espèce comme s’il s’agissait d’un vrai animal : ils sont apparemment effrayés et hérissent leur poil (piloérection) lorsqu’on leur montre cette image pour la première fois.
Les chatons de cinq semaines ne réagissent pas du tout, et ceux de six semaines réagissent peu, alors qu’à huit semaines ils réagissent comme les adultes.
Les chatons émettent des ultrasons perceptibles par la mère. Les plus petits chatons sont moins actifs et s’ils sont posés sur une surface tiède, ils émettent des sons de plus faible intensité et fréquence ; cet effet calmant du stimulus thermique disparaît après la première semaine de vie.
Un chaton laissé seul pleure en émettant environ quatre cris à la minute à trois semaines de vie ; plus grand, il pleure moins. La réponse à la contrainte physique ne change pas au cours de sa croissance (cinq cris à la minute).