貓嶼位於澎湖望安島西南方約16公里海面上,區域範圍包括兩座島嶼,因形狀像兩隻貓蹲伏而被稱大貓嶼和小貓嶼。島嶼主要是玄武岩組成,面積約10公頃。小貓嶼座落於大貓嶼東方,在退潮時有一海溝和大貓嶼相連。大貓嶼最高處79公尺,為澎湖島群中的最高點,北端的海崖有貫穿大貓嶼的巨大海蝕拱門,拱門出口在大貓嶼西邊海蝕洞,在退潮時才能看到全貌。
貓嶼行政區劃屬澎湖縣望安鄉,屬於無人島,是由大、小貓嶼和一些岩礁組成,遠觀像似兩隻貓俯臥在海面上,故而命名;海拔高度約為70-79公尺,是澎湖群島諸島中的最高點。
過去有軍方和漁民活動紀錄。澎湖縣政府於1991年將大、小貓嶼依《野生動物保育法》公告為貓嶼海鳥保護區,為臺灣第一個野生動物-貓嶼海鳥保護區,除陸域面積約10公頃外,保護區包括陸地向外延伸100公尺的海域部分,總面積達36.2公頃。貓嶼是亞洲最大的玄燕鷗繁殖地區,其他像白眉燕鷗、鳳頭燕鷗與蒼燕鷗也都會在島上繁殖。保護區嚴禁任意登島,但在夏季燕鷗繁殖季節在不可「以各式騷擾」前提下,仍可搭船至週邊海域欣賞。
大小貓嶼陸域面積約10公頃大小,地勢峻峭,四面都是陡岩峭壁,小貓嶼位在大貓嶼的東方,退潮時有一寬約10公尺的海溝相隔,在一側還有一海蝕平台,而周圍岩礁散布、海流湍急,船隻不易接近也不易通過。
該區域岩層上層皆由玄武岩構成,柱狀節理多呈彎曲狀;下層則由火山角礫岩組成,有著奇特壯觀的火山岩地質地形特色,另外貓嶼在民國80年(1991)公告、民國86年(1997)修正為全國第一處澎湖縣「貓嶼海鳥保護區」。
因列為澎湖縣「貓嶼海鳥保護區」,島上所棲息的鳥類眾多,根據已有記錄共有20幾科45-55種鳥類以上,玄燕鷗與白眉燕鷗最多,此外還有過境鳥、迷鳥等鳥類短暫棲息。每當3月至9月的鳥類繁殖季,成群的海鳥就在會這裡繁殖、覓食,數量高達上萬隻,群羽蔽空的場景令人讚嘆。
貓嶼列入「海鳥保護區」,一般遊客無法登島,只能進行島嶼週邊海域巡航欣賞,也禁止各種騷擾海鳥及破壞生態環境之行為;如需登島,必須申請核可,方可登島進行調查作業。