Obwohl der Golgi-Sehnenreflex vom Namen her einschüchternd sein mag, lassen sich seine Aktionen auf einfache Weise erklären. Die tatsächlichen physiologischen Mechanismen, durch die dieser Reflex wirkt, sind sehr komplex; Wenn der Körper jedoch eine größere Last als nötig trägt, springt, vereinfacht gesagt, der Golgi-Sehnenreflex ein, um ihn zu schützen. Wenn ein Gewichtheber beispielsweise versucht, ein schweres Gewicht, das er oder sie nicht heben kann, mit dem Bizeps zu kräuseln, anstatt weiter gegen die Physik anzukämpfen und Muskelschäden zu riskieren, veranlasst der Reflex diese hypothetische Person, das Gewicht zu senken.
Es gibt Sensoren, die mit den Sehnen des Körpers verbunden sind und die Kräfte aufnehmen, die auf diese knorpeligen Strukturen ausgeübt werden. Diese werden als Golgi-Sehnenorgane bezeichnet. Das Golgi-Sehnenorgan ist mit einem afferenten oder sensorischen Neuron verbunden, das in das zentrale Nervensystem eingeschleift ist. Wird eine Kraft für eine Sehne zu groß, erhält das Zentralnervensystem über das afferente Neuron ein Signal vom Golgi-Sehnenorgan.
Sobald das zentrale Nervensystem dieses Signal empfängt, ist es an der Zeit, Maßnahmen zu ergreifen. Der Golgi-Sehnenreflex wirkt als nächstes, indem er efferente oder motorische Neuronen initiiert, um eine Vielzahl von Aufgaben zu erledigen. Zu diesen Aufgaben gehört die Muskelentspannung, die wie bei der Verlängerung ist. Diese Aktion verhindert eine weitere Kontraktion, stoppt somit die gefährliche Bewegung und eliminiert das Risiko zukünftiger Schäden. Obwohl diese Schritt-für-Schritt-Analyse Zeit zu brauchen scheint, ist der Prozess eher kurzlebig und findet normalerweise in Bruchteilen einer Sekunde statt.
Der Golgi-Sehnenreflex ist etwas entgegengesetzt zu einer anderen häufig untersuchten Aktion, die als Dehnungsreflex bekannt ist. Der Dehnungsreflex wirkt gegensätzlich, verursacht tatsächlich eine Kontraktion und verhindert Muskelschäden aus der entgegengesetzten Sicht der Überdehnung. Ein Beispiel für den Dehnungsreflex in Aktion wäre ein in die falsche Richtung gebeugter Knöchel, der durch den Dehnungsreflex aktiviert wird, um in seine ursprüngliche Position zurückzukehren und weitere Schäden zu verhindern.
Es gibt eine Reihe unterbewusster Mechanismen, wie zum Beispiel der Golgi-Sehnenreflex, die den Körper vor Schaden bewahren. Diese Reflexe sind natürlich mit Einschränkungen verbunden, da sie nur eine begrenzte Leistung erbringen können. Wenn beispielsweise der Arm einer Person extrem stark zusammengezogen oder gestreckt wird, kann ein Reflex wenig tun, um eine solche Aktion zu verhindern.