變速器的作用是改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經常變化的行駛條件，同時使發動機在有利的工況下工作。

其實現原理主要是通過變速箱內多組不同傳動比的齒輪副來實現。比如在手動變速器中，通過撥動變速桿，切換中間軸上的主動齒輪，利用大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結合，從而改變驅動輪的轉矩和轉速。發動機的動力輸入軸通過一根中間軸，間接與動力輸出軸連接。

自動變速器則是利用行星齒輪機構進行變速，能根據油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速，駕駛者只需操縱加速踏板控制車速。像 AT 變速箱，液力變扭器是其最具特點的部件，泵輪會通過液體帶動渦輪旋轉，再在泵輪和渦輪之間加上導輪，通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現轉速差就可以實現變速變矩。

變速器還有很多作用，比如實現倒車行駛，因為發動機曲軸通常只能向一個方向轉動，而汽車有時需要倒車，就利用變速器的倒檔來實現。

此外，它能中斷動力傳遞，在發動機啟動、怠速運轉、換擋或需要停車輸出動力時，中斷向驅動輪的動力傳遞。還能實現空檔，當離合器接合時，變速器可以不輸出動力，方便駕駛員在發動機未熄火時離開座位。