猫がゴロゴロと喉を鳴らすメカニズムについては長年議論が続いていましたが、近年の生体工学的な解析によってその詳細が解明されてきました。脳の視床下部から発振された神経インパルスが、喉頭の筋肉（声帯筋および仮声帯周辺）を1秒間に20回から30回のサイクルで急速に収縮・弛緩させ、吸気と呼気の両方で気道を通る空気の乱流を振動させることで、あの独特の低周波音が生成されます。
特筆すべきは、猫のゴロゴロ音の周波数が主に20Hz〜140Hzの帯域に集中している点です。国際猫医学会（ISFM）や生体力学研究の報告によると、この周波数帯の音波振動は骨密度の維持・増加を促し、筋肉や腱の損傷修復、炎症の緩和、痛みの鎮痛作用を促進する物理的特性を備えています。
猫が高い場所から飛び降りても骨折しにくく、外傷からの回復力が他の哺乳類と比べて驚異的に早い背景には、休息中に自ら発する微細振動による「自己治癒メカニズム」が寄与していると考えられています。
さらに、この音波は人間に対しても極めて強力なゴロゴロ音の癒やし効果を発揮します。猫の喉鳴らし音に触れると、人間の脳波はリラックス状態を示すアルファ波が優位になり、副交感神経が活性化して血圧や心拍数が安定します。幸福ホルモンと呼ばれる「オキシトシン」や「セロトニン」の分泌が促進され、欧米の統合医療現場では「パーセラピー（Purr Therapy：喉鳴らし療法）」として臨床応用が進められています。
