Im Zusammenhang mit dem Gleichgewichtssinn verfügen Katzen über einen angeborenen Stellreflex (auch Drehreflex genannt). Dieser Reflex ermöglicht es ihnen, sich im Fall zu drehen und schließlich auf allen vier Pfoten zu landen.
Bereits zu Beginn eines Sturzes fixieren Katzen den Punkt, auf dem sie landen wollen. Zunächst drehen sie sich aus der Rückenlage um mindestens 180 Grad in die Fallrichtung – dieser Vorgang dauert weniger als eine Sekunde. Anschließend richten sie die vordere Körperhälfte auf den Landungspunkt aus: mit nach unten geneigtem Kopf, angewinkelten Vorderbeinen und mindestens einem quer zur Körperachse ausgestreckten Hinterbein. Die hintere Körperhälfte dreht sich dabei zunächst entgegengesetzt zum Vorderkörper. Sobald die Vorderpartie korrekt ausgerichtet ist, werden die Hüften nachgeschwenkt. Auf diese Weise entsteht ein „Pirouetten-Effekt“, durch den die Katze ihre Drehung stoppt. Unterstützung leistet zusätzlich der Schwanz, mit dem sie den Fall steuert. Im nächsten Schritt macht die Katze einen Buckel und streckt alle vier Beine weit nach vorne. Die Landung erfolgt schließlich mit angezogenen Beinen und gekrümmtem Körper – in Funktion eines Stoßdämpfers, um den Aufprall abzufedern.
Den Stellreflex beherrschen Katzen bereits ab der 4. Lebenswoche. Beobachtungen zeigen jedoch, dass er nur bei Stürzen ab etwa zwei Metern zuverlässig greift. Bei geringeren Höhen reicht die Fallstrecke meist nicht aus, um sich vollständig zu drehen – Verletzungen wie Verstauchungen oder Knochenbrüche sind dann häufig. Auch bei Stürzen aus sehr großer Höhe können schwere Verletzungen auftreten, da beim Abfedern Schwierigkeiten entstehen. In solchen Fällen schlagen Katzen oft mit dem Kinn zuerst auf und erleiden schwerste Kopfverletzungen, die dramatische Folgen haben können.
1987 führten die Tierärzte W. O. Whitney und C. J. Mehlhaff eine Studie durch, in der sie 132 Katzenstürze in New York untersuchten – aus Höhen zwischen dem 2. und dem 32. Stockwerk (im Mittel 5,5 Etagen). Der Großteil der Tiere landete auf Betonboden; 90 % überlebten, teilweise trotz schwerster Verletzungen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Überlebenschance zunächst mit steigender Höhe sank, ab dem 7. Stockwerk jedoch wieder zunahm. Dies lässt sich durch den Luftwiderstand erklären, der die Fallgeschwindigkeit abbremst und so der Erdanziehung entgegenwirkt. Dadurch stabilisiert sich die Geschwindigkeit ab einer gewissen Fallstrecke.
Der bisher tiefste dokumentierte Katzensturz ereignete sich 2013 im australischen Bundesstaat Queensland: Der sieben Monate alte Kater „Voodoo“ überlebte den Sturz aus dem 34. Stock mit lediglich einigen Kratzern und einer leichten Pfotenverletzung (Quelle: Focus unter Berufung auf Besitzerin Sheree Washington). Auch die taz berichtet von der „Meisterin des Katzenfalls“ Sabrina, die einen Sturz aus dem 32. Stockwerk eines New Yorker Wolkenkratzers mit nur leichten Verletzungen überstand.