Phản xạ hoạt động vì các tế bào thần kinh cảm giác mang thông tin cảm giác gần như trực tiếp đến các tế bào thần kinh vận động trong một vùng cụ thể của tủy sống. Do đó, cơ thể có thể phản ứng với một số kích thích ngay cả trước khi não bộ ghi nhận đang xảy ra.
Các phản xạ nhanh nhất được gọi là phản xạ đơn âm vì chỉ có một khớp thần kinh tham gia vào tủy sống, cho phép hầu như không có sự phân tách giữa nhận thức thông tin cảm giác và phản xạ thần kinh vận động. Đây là phản xạ liên quan đến thử nghiệm cổ điển khi bác sĩ vỗ vào đầu gối của một người và đầu gối bị đẩy ra ngoài một cách vô tình. Điều này xảy ra do phản xạ đơn âm cảm nhận và điều chỉnh bất kỳ thay đổi không giải thích được trong chuyển động của cơ thể. Phản xạ đơn âm cũng giải thích cách một cá nhân có thể đi bộ và thực hiện nhiều chuyển động mà không cần phải suy nghĩ nhiều về nó.Phản xạ khử khớp liên quan đến ít nhất một nơ-ron phụ giữa các nơ-ron cảm giác và vận động, trong khi phản xạ đa khớp liên quan đến việc tủy sống có nhiều hơn hai khớp thần kinh. Trong tất cả các phản xạ, thông tin đi từ tủy sống đến não mất nhiều thời gian hơn là từ tủy sống đến phần bị ảnh hưởng của cơ thể, đó là lý do tại sao cơ thể cảm nhận được những cảm giác như đau từ bếp nóng và phản ứng. ngay cả trước khi tâm trí xử lý chính xác những gì đang xảy ra.