自動變速箱的原理主要是通過液力傳遞和齒輪組合來實現(xiàn)變速變矩。

自動變速器通常由液力變矩器、行星齒輪組、液壓控制系統(tǒng)等組成。液力變矩器起到類似手動變速器中離合器的作用，同時還有變矩功能，能將發(fā)動機的動力傳遞給行星齒輪組。比如，當泵輪轉動時，液壓油被送入渦輪使渦輪轉動，即使踩下制動踏板，泵輪和渦輪間的液壓油仍繼續(xù)流動，發(fā)動機會繼續(xù)運轉；松開制動踏板，即便沒踩油門踏板，車輛也能緩慢前行。而且輸入和輸出兩端存在轉速差時，會出現(xiàn)扭矩增大的情況，這使得汽車啟動時獲得的扭矩大于發(fā)動機輸出扭矩。

行星齒輪組是自動變速箱實現(xiàn)不同傳動比的關鍵。自動變速器包含兩套完整的行星齒輪組，它們組合成一個部件。同一組齒輪通過不同的組合方式就可得到所有不同的傳動比。

液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)能根據(jù)車速、發(fā)動機轉速、動力負荷等因素，自動控制離合器和鋼帶，從而實現(xiàn)自動升檔和降檔。

不同類型的自動變速器工作原理也有差異。比如，液力自動變速器（AT）利用液力傳遞和齒輪組合，通過液力變扭器實現(xiàn)動力傳遞，能自動選擇合適擋位。機械無級自動變速器（CVT）利用可變直徑的帶輪和傳動帶傳遞動力，連續(xù)改變齒輪比，讓汽車始終高效工作。電控機械自動變速器（AMT）在手動變速器基礎上加裝電控單元，在發(fā)動機和變速器控制單元控制下，通過液壓油完成選檔、換擋。雙離合自動變速器（DCT）由兩個自動離合器、液壓控制系統(tǒng)和換擋機構組成，通過離合器切換實現(xiàn)交替工作，保證動力不間斷且各檔平穩(wěn)變換。