Кошки издают мурлыканье посредством прерывистой передачи звуковых сигналов мышцами гортани. Животные мурлыкают как на вдохе, так и на выдохе с постоянным характером и частотой от 25 до 150 Гц. Различные исследования показали, что кошачье мурлыканье начинается в мозге, с нейронного осциллятора (от латинского oscillo — качаюсь, синхронная активность (в виде осцилляции) соответствующих нейронов), который посылает сигналы в гортань. Когда кошка вдыхает и выдыхает диафрагмой, воздух заставляет голосовые связки дрожать, создавая вибрацию, которая воспринимается человеком как кошачье мурчание.
По словам доцента Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе Лесли Лайонса, вопрос того, почему кошки мурчат, до сих пор обсуждается. Как считает Лайонс, кошки приспособились сохранять энергию в течение длительных периодов отдыха и сна, и вполне возможно, что мурчание — это низкоэнергетический механизм, который стимулирует мышцы и кости у животных без особой потери энергии. Кроме того мурчание является для кошачьих средством общения и потенциальным «источником» самоисцеления.
Как отмечают ученые, мрчание выполняет у кошек множество функций. Громкость, частота, продолжительность и высота вибрирующих звуков зависят от того, что происходит с животным на данный момент. Так, к примеру, домашние кошки сочетают мурлыканье и пронзительное мяуканье, чтобы сообщить, хозяину, что они голодны и хотят поесть. Мурлыканье может говорить о том, что они довольны. В некоторых ситуациях мурчание помогает кошкам побороть стресс, минимизировать боль и страх.
Одна из гипотез, почему кошки мурлыкают, состоит в том, что звуковая частота мурлыканья — от 25 до 150 Гц — может улучшить плотность костей и способствовать заживлению повреждений. Большинство ветеринарных хирургов-ортопедов отмечают, что у кошек сломанные кости обычно заживают быстрее, чем кости других животных. Звуковые колебания в диапазоне низких частот, которые кошка издает при мурчании, способствуют заживлению ран, обладают терапевтическим действием, помогают укреплению и восстановлению сухожилий и мышц, уменьшают отек и облегчают одышку.
Американский ученый, специалист в области биоакустики в Исследовательском институте связи фауны в Северной Каролине Элизабет фон Муггенталер предполагает, что кошачье мурлыканье с его низкочастотными колебаниями является «естественным механизмом исцеления». По словам ученого, мурчание является «сверхспособностью», с помощью которой кошки лечат сами себя. Муггенталер обращает внимание на то, что урчат не только домашние кошки, но и львы, гепарды, ягуары и другие представители семейства кошачьих. Она исследовала мурлыканье кошек 44 видов и установила, что издаваемый ими звук раздается в диапазоне от 20 до 140 Гц. Вибрации в таком диапазоне, по словам ученого, оказывают терапевтический эффект, частоты в пределах 25-50 Гц хорошо помогают при переломах костей, а частоты около 100 Гц способствуют восстановлению тканей.