Khi mèo bắt đầu rơi, cơ quan tiền đình nằm sâu trong tai trong lập tức xác định đâu là hướng mặt đất, giống như một chiếc la bàn thăng bằng bên trong cơ thể. Ngay sau đó, mèo xoay phần đầu và vai trước để hướng mặt xuống dưới, rồi lần lượt xoay phần thân sau theo cùng chiều nhờ cột sống cực kỳ mềm dẻo không bị xương đòn cản trở như ở người. Toàn bộ quá trình xoay người này, gọi là phản xạ tự chỉnh, diễn ra chỉ trong một phần rất nhỏ của giây, đủ để mèo hạ cánh bằng bốn chân dù rơi từ độ cao không lớn.

Nguyên nhân cốt lõi nằm ở ba yếu tố phối hợp nhịp nhàng: cơ quan tiền đình siêu nhạy giúp mèo định hướng gần như tức thời, cột sống với số lượng đốt sống nhiều và linh hoạt hơn hẳn ở người cho phép nửa thân trước và nửa thân sau xoay độc lập nhau, cùng việc mèo không có xương đòn phát triển đầy đủ nên hai vai có thể xoay tự do sát vào thân. Ngoài ra, đuôi dài đóng vai trò như bánh lái phụ giúp điều chỉnh hướng xoay chính xác hơn. Khi tiếp đất, bốn chân dang rộng và các khớp chân hoạt động như bộ giảm xóc, hấp thụ bớt lực va chạm để giảm chấn thương.

Nhiều video quay chậm cho thấy khi một chú mèo bất ngờ trượt chân khỏi bàn, dù ban đầu rơi ở tư thế nằm ngửa, nó vẫn kịp xoay người và tiếp đất gọn gàng bằng bốn chân chỉ trong chớp mắt. Tuy vậy phản xạ này cần một khoảng cách rơi tối thiểu để mèo có đủ thời gian xoay người, nên rơi từ độ cao quá thấp như từ ghế sofa xuống sàn đôi khi mèo vẫn không kịp chỉnh tư thế hoàn hảo. Ngược lại, các bác sĩ thú y ghi nhận nhiều ca mèo rơi từ tầng cao của chung cư vẫn bị chấn thương nặng, vì lực va chạm quá lớn dù đã tiếp đất đúng tư thế.

Nhiều người tin rằng mèo rơi từ độ cao nào cũng an toàn tuyệt đối nhờ phản xạ tự chỉnh, dẫn tới chủ quan khi để mèo ở gần cửa sổ hay ban công cao tầng không có lưới chắn. Đây là hiểu lầm khá nguy hiểm, vì phản xạ chỉ giúp mèo tiếp đất đúng tư thế chứ không loại bỏ hoàn toàn lực va chạm khi rơi từ độ cao lớn, hiện tượng bác sĩ thú y gọi là hội chứng mèo rơi từ tầng cao với không ít ca gãy xương hay chấn thương nội tạng. Vì vậy nhà có mèo ở chung cư cao tầng vẫn nên lắp lưới an toàn cho cửa sổ, ban công.