變速箱結構中的關鍵部件包括齒輪、軸系統、換擋機構、滾動軸承、變速器箱體、液力變矩器、控制模塊、冷卻系統和潤滑系統。

齒輪作為關鍵零件，要具備優良的耐磨性和抗疲勞性能，其質量與材料及熱處理工藝密切相關。

軸系統包含輸入軸、輸出軸、反向軸、中軸等，連接各關鍵部件。

換擋機構有同步器、換擋叉等，實現不同檔位的轉換。

滾動軸承支撐軸系并保證準確定位。

變速器箱體支撐和定位整個系統。

液力變矩器通過油壓改變輸入轉矩。

控制模塊包含電子控制模塊和傳感器等。

冷卻系統用于冷卻變速箱油液。

潤滑系統的齒輪泵、濾清器等為變速箱提供潤滑。

齒輪的熱處理很重要，如預先熱處理，包括調質處理、普通正火、等溫正火等。而影響齒輪熱處理變形的因素眾多，包括毛坯的預先熱處理、齒輪鋼的淬透性和淬硬性，以及零件形狀、鍛造、機械加工、淬火規范等。合理控制這些因素，能減少零件變形，保證齒輪精度和壽命。

自動變速器閥體也是關鍵部件，其由控制閥、電磁閥、止回球、隔板等組成，負責控制液壓油的流量和調節換檔。

自動變速器閥體有不同類型，如手動閥體、真空調節閥體、節流壓力調節閥體、電子閥體和雙離合器變速器閥體等。

液力變矩器也是重要部件，由殼體、渦輪、導輪、泵輪組成，導輪在車輛起步時起增矩作用，車輛正常行駛時達成正常的耦合狀態。