Les protéines sont des substances nutritives de base composées de 23 acides aminés différents. Il existe des protéines animales et végétales qui se distinguent dans leur type, leur quantité et leur composition d’acides aminés. Les chats peuvent produire eux-même 12 acides aminés, les 11 autres devant être absorbés par la nourriture (il s'agit des acides aminés dits "essentiels"). La valeur biologique d’une protéine dépend de sa composition en acides aminés. Elle augmente avec le nombre d’acides aminés essentiels.

La taurine et l'arginine sont par exemple des acides aminés essentiels pour les chats. Ils sont nécessaires pour garantir le fonctionnement normal du cœur ou l’élimination des déchets nocifs du métabolisme.
En raison du catabolisme protéique intense, les chats requièrent de manière générale de grandes quantités de protéine.

Des valeurs comprises entre 1.3 et 5.0 gr de protéine pure/kg de poids corporel par jour sont indiquées dans la littérature spécialisée. En outre, une nourriture riche en protéines est plus appréciée des chats que celle ayant une faible teneur protéique.