Стальные зубья вгрызаются в лёд, и целое тело висит всего на нескольких миллиметрах металла. Эта система работает потому, что законы концентрации напряжений, трения и разрушения льда играют на стороне альпиниста, а не силы тяжести.

Каждый зуб кошки или клюв ледоруба передаёт усилие на крошечную площадку контакта, создавая очень высокое нормальное напряжение на кончике. Под этим давлением металл пробивает поверхностную корку инея и входит в более плотный лёд, где прочность на сжатие гораздо выше веса человека. Благодаря острой форме инструмент не срывается по поверхности, а именно вонзается в лёд, а изогнутая геометрия клюва перенаправляет нагрузку так, что на кончике преобладает сжатие, а не чистый срез.

Когда зуб или клюв «садится» в лёд, от точки контакта расходятся микротрещины и формируют зону раздробленного льда, которая работает как индивидуальное гнездо. Внутри этого гнезда главное роль играют статическое трение и механическая зацепка. Сила от альпиниста передаётся по рукоятке в клюв и далее в лёд под таким углом, что контактная зона постоянно пережата. Если угол становится слишком крутым или лёд делается хрупким и местная прочность на срез падает, сеть трещин может сомкнуться, и инструмент выскакивает из льда, а не ломает сталь. Альпинист остаётся цел именно потому, что при обычных нагрузках раньше контролируемо скользит и разрушается лёд, и лишь потом, в теории, могли бы деформироваться металлические зубья.