Звуки, з яких складається «голос» тваринного (в тому числі і людини), виникають за рахунок вібрації голосових зв'язок в гортані, коли через них проходить повітря. Гортань є частиною дихального тракту, по якому повітря проходить в легені і відводиться з них. З укорочуванням голосових зв'язок, обумовленим збільшенням їх напруги, збільшується і висота тону звуку. Звичайне котяче нявкання відбувається саме таким чином.
Однак муркотіння різних представників сімейства котячих, в тому числі і наших домашніх кішок, являє собою швидко чергуються імпульси звуку, що виникає в гортані. Кожен окремий звук обумовлений різким падінням тиску повітря після поділу правої і лівої голосових зв'язок. М'язи гортані швидко збуджуються за рахунок нервових імпульсів частотою від двадцяти до тридцяти в секунду. Всякий раз, коли це відбувається, голосові зв'язки змикаються, і в результаті тиск повітря зростає. Коли збудження м'язів припиняється, голосові зв'язки різко розходяться, і вивільняється за рахунок цього повітря створює звук.
Це послідовно відбувається під час вдиху і видиху (хоча між ними є коротка пауза), якщо прислухатися, можна їх розрізнити. Крім того, під час вдиху, щоб запобігти розсіювання повітря (що спричинить за собою хаотичне зменшення його тиску), діафрагма скорочується не завжди (що є звичайним), а у вигляді серії послідовних імпульсів, що чергуються зі скороченнями м'язів гортані.
Інтенсивність муркотіння - його гучність - залежить від ступеня стимуляції тварини, наприклад, від того, як його гладять або розмовляють з ним. Часто муркотіння навіть в присутності людини відбувається неголосно, ледь чутно, але якщо покласти палець на шию кішки, то нескладно відчути вібрацію гортані.
Була висунута альтернативна теорія механізму муркотіння. Вона передбачає, що муркотіння обумовлено збільшенням швидкості і турбулентності потоку крові в posterior vena cava, яка є головною веною, що повертає кров від задньої частини тіла. Турбулентність створює вібрацію в стінках цього кровоносної судини в місці, де він проходить через груди, і потім ця вібрація по повітряних порожнин передається в голову. Однак ця гіпотеза ще потребує додаткових дослідженнях.