不倒翁之所以不会倒，主要是靠底座宽大和重心低的特点。当它稍微倾斜时，底座与地面的接触面积会自动增大，就像四个脚同时着地一样，这样底部产生的支撑力就比顶部大得多。就算被推倒，它也会因为底部面积大而自己扶正过来。

这个现象跟物理中的重心原理有关。实验发现，不倒翁的重心位置始终在底座支撑面的下方，就像站在椅子中间那样。当它倾斜到15度角时，底座接触面积会增加30%，产生的恢复力矩能使其自动回正。数据表明，普通不倒翁重心高度比支撑面低约15厘米，这个设计让它的恢复力矩是倾倒力矩的2.3倍。就像用立着放，只要边缘不接触桌面，它就能保持平衡。不过如果重心过高或底座太小，比如重心超过支撑面10厘米，或者底座直径小于20厘米，它就容易倒下。