托森差速器的工作原理是利用蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統。

它的核心是雙蝸輪、蝸桿結構，通過它們的相互嚙合互鎖以及扭矩單向從蝸輪傳送到蝸桿齒輪的構造來實現差速器鎖止功能，限制滑動。

正常行駛時，差速器殼轉動帶動蝸桿，此時蝸桿之間無相對轉動，兩軸同速旋轉。比如車向左轉，右側車輪快，左側慢，左右速度不同的蝸輪能嚴密匹配同步嚙合齒輪，蝸輪蝸桿未鎖止，扭矩從蝸輪到蝸桿齒輪。

但當一側車輪打滑，比如紅色車軸遇阻靜止，差速器殼帶動蝸桿齒輪沿紅軸滾動，帶動另一蝸桿轉動，而此蝸桿與綠色車軸自鎖，使其停止轉動，進而讓蝸桿齒輪也停止，最終差速器殼帶動紅軸旋轉，將扭矩分配給紅軸，助車輛脫困。

汽車驅動時，發動機驅動力經空心軸傳至差速器殼，再經蝸輪軸到蝸輪、蝸桿，前蝸桿軸和后蝸桿軸將驅動力傳至前后橋。

轉向時，左右驅動輪轉速差使嚙合的直齒圓柱齒輪相對轉動，一軸加快，一軸減慢，實現差速。

托森差速器利用蝸輪蝸桿傳動副的高內摩擦力矩進行轉矩分配，內摩擦力矩取決于兩端輸出軸的相對轉速。相對轉速差小時，后端蝸輪帶動蝸桿摩擦力小，通過差速器直齒圓柱齒輪吸收轉速差。當前軸蝸桿轉速高時，蝸輪驅動蝸桿的摩擦力矩大，差速器抑制該車輪空轉，將輸入轉矩多分配到后端輸出軸。