Chociaż odruch ścięgna Golgiego może być onieśmielający z nazwy, jego działanie można wyjaśnić w prosty sposób. Rzeczywiste mechanizmy fizjologiczne, przez które działa ten odruch, są bardzo złożone; jednak, mówiąc po prostu, jeśli ciało przenosi cięższe obciążenie niż to konieczne, odruch ścięgna Golgiego wskakuje, aby je chronić. Na przykład, jeśli sztangista próbuje podciągnąć na biceps ciężki ciężar, którego nie może podnieść, zamiast kontynuować walkę z fizyką i ryzykować uszkodzenie mięśni, odruch powoduje, że ta hipotetyczna osoba zrzuca ciężar.
Istnieją czujniki związane ze ścięgnami ciała, które wychwytują siły wywierane na te struktury chrzęstne. Są one znane jako narządy ścięgna Golgiego. Narząd ścięgna Golgiego jest połączony z doprowadzającym lub czuciowym neuronem, który jest zapętlony w ośrodkowym układzie nerwowym. Jeśli siła staje się zbyt duża dla ścięgna, centralny układ nerwowy otrzymuje sygnał z narządu ścięgna Golgiego za pośrednictwem neuronu doprowadzającego.
Gdy centralny układ nerwowy odbierze ten sygnał, nadszedł czas na podjęcie działań. Następnie odruch ścięgna Golgiego inicjuje neurony eferentne lub ruchowe w celu wykonania różnych zadań. Zadania te obejmują rozluźnienie mięśni, które jest takie samo jak przy wydłużaniu. Działanie to zapobiega dalszemu skurczowi, tym samym zatrzymując niebezpieczny ruch i eliminując ryzyko przyszłych uszkodzeń. Chociaż ta analiza krok po kroku wydaje się wymagać czasu, proces jest raczej efemeryczny, zwykle odbywa się w ułamku sekundy.
Odruch ścięgna Golgiego jest nieco przeciwieństwem innego powszechnie badanego działania, znanego jako odruch rozciągania. Odruch rozciągania działa w odwrotny sposób, powodując skurcz i zapobiegając uszkodzeniom mięśni z przeciwnego punktu widzenia wydłużania. Przykładem działania odruchu rozciągania może być zgięcie kostki w niewłaściwym kierunku, aktywowane przez odruch rozciągania, aby powrócić do swojej pierwotnej pozycji i zapobiec dalszym uszkodzeniom.
Istnieje wiele podświadomych mechanizmów, takich jak odruch ścięgna Golgiego, które chronią ciało przed uszkodzeniem. Te odruchy mają oczywiście ograniczenia, ponieważ są one w stanie zrobić tylko tyle. Na przykład, jeśli ręka ma być ściśnięta lub wyciągnięta w bardzo poważny sposób, odruch niewiele może zrobić, aby zapobiec takiemu działaniu.