Olejek z drzewa herbacianego może być trujący dla kotów, zwłaszcza jeśli jest nakładany bez uprzedniego rozcieńczenia lub jeśli dawka jest zbyt wysoka. Wielu weterynarzy i innych ekspertów zajmujących się pielęgnacją zwierząt zaleca, aby nie stosować olejku z drzewa herbacianego u kotów, mimo że w przeszłości uważano go za bezpieczny i skuteczny środek na niektóre dolegliwości u kotów. Olejek z drzewa herbacianego jest jednym z kilku olejków eterycznych, takich jak olejek z mięty pieprzowej, uważany za toksyczny dla tych zwierząt. Szampony pcheł dla kotów często zawierają niewielkie dawki olejku z drzewa herbacianego, ale wielu lekarzy weterynarii radzi, aby szampony te kupować od renomowanych producentów i aby na opakowaniu znajdowały się jasno określone informacje o dawkowaniu. Koty mogą łatwo wchłaniać olejek z drzewa herbacianego przez skórę, a także mogą zostać zatrute przez wdychanie jego oparów lub połknięcie olejku.
Niewielkie dawki olejku z drzewa herbacianego, bardzo starannie zaaplikowane, nie mogą spowodować natychmiastowego lub długotrwałego uszczerbku na zdrowiu kota. Dla przeciętnego kota śmiertelna dawka wynosiłaby między 1.5 łyżeczki (7.4 mililitrów) a 3 łyżeczkami (14.8 mililitrów). Bezpieczna dawka to około pięciu kropli (0.4 mililitrów) zmieszanych z 1 łyżeczką (4.8 mililitrów) oleju roślinnego lub oliwy z oliwek. Mieszankę należy zazwyczaj nakładać na skórę kota, omijając oczy, nos i usta.
Koty są ogólnie uważane za podatne na toksyczność olejków eterycznych, ponieważ ich wątroba zwykle nie jest w stanie metabolizować związków znajdujących się w tych olejkach. Niektórzy uważają, że zatrucie olejkiem z drzewa herbacianego może wystąpić nawet po nałożeniu na skórę niewielkich dawek, ponieważ toksyczne związki zawarte w olejku mogą z czasem gromadzić się w wątrobie. Niektóre z tych związków obejmują kamfen, linalol, alfa-terpinen i terpinolen. Duże ilości tych chemikaliów mogą powodować uszkodzenie wątroby, a nawet śmierć kotów, a niewiele można zrobić w przypadku tego typu zatrucia.
Producenci olejków z drzewa herbacianego dla kotów zazwyczaj ostrzegają, że dawki olejków eterycznych powinny być bardzo niskie, aby uniknąć problemów. Zarówno weterynarze, jak i producenci zwykle ostrzegają przed nakładaniem czystego olejku z drzewa herbacianego na skórę kota, ponieważ zazwyczaj jest on łatwo wchłaniany. Eksperci odradzają również podawanie doustnie olejku z drzewa herbacianego dla kota. Niektórzy eksperci są zaniepokojeni szkodliwymi skutkami wdychania olejku z drzewa herbacianego i ostrzegają, że koty generalnie nigdy nie powinny być narażone na działanie czystego olejku.