猫头鹰的大脸盘子上长着细密的耳羽,让它的听力比人类敏感10倍,即便它们看不到但也能“听得见”猎物。长得“圆润可爱”的乌林鸮,有着可怕的“猎人属性”,能听到“雪层下啮齿动物挖洞的声音”。猫头鹰眼周的羽毛呈辐射状,细羽的排列形成脸盘,面形似猫,因此得名为猫头鹰。它周身羽毛大多为褐色,散缀细斑,稠密而松软,飞行时无声。猫头鹰的雌鸟体形一般较雄鸟为大。头大而宽,嘴短,侧扁而强壮,先端钩曲,嘴基没有蜡膜,而且多被硬羽所掩盖。与很多肉食动物一样,猫头鹰的眼睛位于面部的正前方,这让它们在捕猎过程中拥有出色的深度感知能力,尤其是在光线暗淡的环境下。有意思的是,大大的眼睛被固定在猫头鹰的眼窝里,根本无法转动,所以猫头鹰要不停地转动它的脑袋。它们还有一个转动灵活的脖子,使脸能转向后方,由于特殊的颈椎结构,头的活动范围为270°。左右耳不对称,左耳道明显比右耳道宽阔,且左耳有发达的耳鼓。大部分还生有一簇耳羽,形成像人一样的耳廓。听觉神经很发达。一个体重只有300克的仓鸮约有9.5万个听觉神经细胞,而体重600克左右的乌鸦却只有2.7万个。
本目鸟类体形大小不一,大者如雕鸮体长可达90厘米,小者如东方角鸮体长不及20厘米。本目鸟类头宽大,嘴短而粗壮前端成钩状。相对于头部硕大的双目均向前是本目鸟类共有且区别于其他鸟类的特征,头部正面的羽毛排列成面盘,部分种类具有耳状羽毛。双目的分布,面盘和耳羽使本目鸟类的头部与猫极其相似,故本目鸟类俗称猫头鹰。
塞舌尔猫头鹰本目鸟类的耳孔位于头部两侧且分布和形状均不对称,这有利于他们在黑暗中准确定位声音的来源。本目鸟类瞳孔很大,使光线易于入眼,视网膜中视杆细胞(只有一种视觉色素,即视紫红质能辨明暗,不能辨别细节和颜色)非常丰富,却不含视锥细胞(在强光刺激下方会被激活,有三种视觉色素,能辨细节和颜色),以至眼内成圆柱状(而非球状),对弱光也有良好的敏感性,适合夜间活动。