La stérilisation est une opération chirurgicale destinée à empêcher la reproduction de l’animal. Chez le mâle, elle est appelée castration et consiste en l’ablation des testicules. Chez la femelle, la stérilisation est effectuée par l’ablation des ovaires : l’ovariectomie.
Outre l’arrêt de la reproduction (limitation de la taille de population), la stérilisation modifie le comportement et la physiologie de l’animal. Chez le mâle, une stérilisation précoce (avant la puberté) limite le comportement territorial et diminue la tendance au marquage (urine, griffades). Les chaleurs des femelles s’arrêtent. Les changements hormonaux accompagnant la stérilisation peuvent provoquer une prise de poids car les besoins énergétiques sont réduits[60]. Comme le chat est encore en pleine « adolescence », il faut limiter le développement des cellules graisseuses. Si le chat est trop nourri au regard de ses nouveaux besoins, leur nombre aura tendance à augmenter. C’est pourquoi il est fortement recommandé de surveiller le régime alimentaire du chat stérilisé (mâle ou femelle) pendant les trois mois qui suivent l’intervention. Ainsi, à l’âge adulte, les risques d’obésité deviendront minimes.[réf. souhaitée]
Pour les femelles, la prise de pilules ou de piqûres contraceptives, qui bloquent le cycle de reproduction et fait disparaître les chaleurs, sont parfois utilisées comme une alternative à la stérilisation chirurgicale. Les injections, quant à elles, permettent de stériliser provisoirement une femelle sur de plus longues périodes. En général, leurs effets s’étalent sur trois mois lors de la première injection, puis sur cinq mois si l’on poursuit régulièrement le même traitement. Étant incompatibles avec un état de gestation, elles doivent être administrées de préférence en dehors des périodes de chaleurs, sous peine de risques d’infections. Ces méthodes de contraception sont soupçonnées d’avoir des effets secondaires comportementaux et cancérigènes[61].