在膝關節半屈和小腿自由下垂時，輕快地叩擊膝腱，引起股四頭肌收縮，使小腿作急速前踢的反應。此反射屬于腱反射。其感受器是能感受機械牽拉刺激的肌梭。肌梭為一般的肌纖維并行排列，形如梭，兩端附著在肌腱上（或梭外肌纖維上），外有結締組織囊。囊內含2～12根特化的肌纖維，其中部充滿細胞核，無橫紋，能感受牽拉刺激。兩端有橫紋，有收縮力。當叩擊膝關節下肌腱時，由于快速牽拉肌肉，梭內肌纖維收縮時，使肌梭感受部分受到刺激而發放神經沖動，由位于股神經內的傳入神經纖維傳向脊髓（腰部2～4節）。腱反射是單突觸反射，傳入神經纖維直接與傳出神經元的胞體聯系。沖動由位于股神經內的傳出纖維傳遞至效應器股四頭肌的運動終板，從而引起被牽拉的肌肉收縮，使小腿前伸。此反射通常受中樞神經系統的高級部位影響，其反應的強弱、遲速可反映中樞神經系統的功能狀態，臨床上用以檢查中樞神經系統的疾患。