De moderne kat (Felis silvestris catus) stamt af van een of meer van vier of vijf afzonderlijke wilde katten: de Sardische wilde kat (Felis silvestris lybica), de Europese wilde kat (F. s. silvestris), de Centraal-Aziatische wilde kat (F.S. ornata), de sub-Sahara Afrikaanse wilde kat (F.S. cafra), en (misschien) de Chinese woestijnkat (F.S. bieti). Elk van deze soorten is een onderscheidende ondersoort van F. silvestris, maar F.S. lybica werd uiteindelijk gedomesticeerd en is een voorouder van alle moderne gedomesticeerde katten. Genetische analyse suggereert dat alle huiskatten afkomstig zijn van ten minste vijf oprichterkatten uit de regio Fertile Crescent, van waaruit ze (of liever hun nakomelingen) over de hele wereld werden vervoerd.
Onderzoekers die mitochondriaal DNA van katten analyseren, hebben dat aangetoond F.S. lybica werd ten laatste vanaf het vroege Holoceen (ca. 11.600 jaar geleden) over Anatolië verspreid. De katten vonden hun weg naar Zuidoost-Europa vóór het begin van de landbouw in het Neolithicum. Ze suggereren dat kat domesticatie een complex langdurig proces was, omdat mensen katten meenamen op land- en scheepshandel waardoor menggebeurtenissen tussen geografisch gescheiden werden vergemakkelijkt F.S. lybica en andere wilde ondersoorten zoals F.S. ornata op verschillende tijdstippen.
Er zijn twee moeilijkheden inherent aan het bepalen wanneer en hoe katten werden gedomesticeerd: een is dat gedomesticeerde katten kunnen kruisen met hun verwante neven en nichten; de andere is dat de primaire indicator van de domesticatie van katten hun gezelligheid of volgzaamheid is, eigenschappen die niet gemakkelijk in het archeologische dossier kunnen worden geïdentificeerd.
In plaats daarvan vertrouwen archeologen op de grootte van dierlijke botten die op archeologische vindplaatsen worden aangetroffen (gedomesticeerde katten zijn kleiner dan wilde katten), door hun aanwezigheid buiten hun normale bereik, als ze begrafenissen krijgen of kragen of dergelijke hebben, en als er bewijs is dat ze een commensale relatie met de mens hebben opgebouwd.
Commensaal gedrag is de wetenschappelijke naam voor "rondhangen met mensen": het woord "commensaal" komt uit het Latijn "com" betekent delen en "mensa" betekent tabel. Zoals toegepast op verschillende diersoorten, leven echte commensals volledig in huizen bij ons, incidentele commensals bewegen tussen huizen en buitenhabitats, en verplichte commensals zijn die die alleen in een gebied kunnen overleven vanwege hun vermogen om huizen te bezetten.
Niet alle commensale relaties zijn vriendelijke: sommige consumeren gewassen, stelen voedsel of havenziektes. Verder betekent commensaal niet noodzakelijkerwijs "uitgenodigd": microscopische ziekteverwekkers en bacteriën, insecten en ratten hebben commensale relaties met mensen. Zwarte ratten in Noord-Europa zijn verplichte commensals, wat een van de redenen is waarom de middeleeuwse builenpest zo effectief was in het doden van mensen.
Het oudste archeologische bewijs voor katten die met mensen leven, is van het mediterrane eiland Cyprus, waar verschillende diersoorten waaronder katten werden geïntroduceerd door 7500 voor Christus. De vroegst bekende doelgerichte kattenbegrafenis is op de neolithische site van Shillourokambos. Deze begrafenis was van een kat begraven naast een mens tussen 9500-9200 jaar geleden. De archeologische afzettingen van Shillourokambos omvatten ook het gebeeldhouwde hoofd van wat eruitziet als een gecombineerd mens-kat wezen.
Er zijn enkele keramische beeldjes gevonden in het 6e millennium v.Chr. site van Haçilar, Turkije, in de vorm van vrouwen die katten of katachtige figuren in hun armen dragen, maar er is enige discussie over de identificatie van deze wezens als katten. Het eerste onbetwiste bewijs van katten kleiner dan de wilde kat is van Tell Sheikh Hassan al Rai, een Uruk-periode (5500-5000 kalenderjaren geleden [cal BP]) Mesopotamische site in Libanon.
Tot zeer recent geloofden de meeste bronnen dat gedomesticeerde katten pas wijdverbreid werden nadat de Egyptische beschaving zijn deelnam aan het domesticatieproces. Verschillende gegevensreeksen geven aan dat katten al in de predynastische periode, bijna 6000 jaar geleden, in Egypte aanwezig waren. Een kattenskelet ontdekt in een predynastisch graf (ca. 3700 v.Chr.) In Hierakonpolis kan bewijs zijn voor commensalisme. De kat, blijkbaar een jong mannetje, had een gebroken linker humerus en rechter dijbeen, die beide waren genezen vóór de dood en begrafenis van de kat. Bij heranalyse van deze kat is de soort geïdentificeerd als de jungle of rietkat (Felis chaus), liever dan F. silvestris, maar de commensale aard van de relatie staat buiten kijf.
Voortdurende opgravingen op dezelfde begraafplaats in Hierakonpolis (Van Neer en collega's) hebben een gelijktijdige begrafenis van zes katten, een volwassen mannelijke en vrouwelijke en vier kittens uit twee verschillende nesten gevonden. De volwassenen zijn F. silvestris en vallen binnen of nabij het groottebereik voor gedomesticeerde katten. Ze werden begraven tijdens de Naqada IC-IIB periode (ca. 5800-5600 cal BP).
De eerste afbeelding van een kat met een kraag verschijnt op een Egyptisch graf in Saqqara, daterend uit het 5e dynastie Oude Rijk, ca 2500-2350 v.Chr. In de 12e dynastie (Middenrijk, ca 1976-1793 v.Chr.) Zijn katten zeker gedomesticeerd en worden de dieren vaak geïllustreerd in Egyptische kunstschilderijen en als mummies. Katten zijn het meest gemummificeerde dier in Egypte.
De katachtige godinnen Mafdet, Mehit en Bastet verschijnen allemaal in het Egyptische pantheon door de vroege dynastieke periode, hoewel Bastet pas later wordt geassocieerd met gedomesticeerde katten.
In 2014 rapporteerden Hu en collega's bewijsmateriaal voor vroege kat-mens interacties tijdens de Midden-Late Yangshao (vroege Neolithische, 7.000-5.000 cal BP) periode op de site van Quanhucun, in de provincie Shaanxi, China. Acht F. silvestris kattenbotten werden gewonnen uit drie asputten met dierenbotten, aardewerkscherven, botten en stenen werktuigen. Twee van de kaakbotten van de kat waren radiokoolstof tussen 5560-5280 cal BP. Het groottebereik van deze katten valt binnen dat van moderne gedomesticeerde katten.
De archeologische site van Wuzhuangguoliang bevatte een bijna volledig felid-skelet dat op zijn linkerkant was gelegd en dateerde uit 5267-4871 cal BP; en een derde site, Xiawanggang, bevatte ook kattenbotten. Al deze katten kwamen uit de provincie Shaanxi, en ze waren oorspronkelijk allemaal geïdentificeerd als F. silvestris.