猫眼类似于倒置的伽利略望远镜，没有所谓光心，物方主面和像方主面很远，但不是真正的伽氏望远镜，它所成的像一般在眼前有限远处，让眼睛看起来正舒服。（真正的伽氏望远镜所成的像在无穷远。）它朝向外面的是一个负透镜组（不一定是一片），朝向眼睛的是一个正透镜组（也不一定是一片）。

猫眼与一般伽利略望远镜不同的地方主要还在于它和人眼组合后形成一个鱼眼透镜系统，具有近180度的物方视场角，所以能把外面的客人看清，而且能看见楼道天花板，但鱼眼透镜系统由于视场特别大，具有很大的负畸变，所以看见的人物包括楼道都有变形。