AT能自動換擋，無需操作離合器。在發動機與齒輪變速器之間有液力變矩器，它是自動變速器的重要組成部分，其內部部件彼此協同工作。最外側有連接到發動機的飛輪，它旋轉整個結構。 這種旋轉使泵高速推出液體，液體使渦輪旋轉。液體分成兩部分持續旋轉，并借助中間的定子保持旋轉。渦輪與軸相連，軸與系統的其余部分相連，從而將能量傳給齒輪系統。在行星齒輪系統中，各行星按各自的速度圍繞恒星旋轉。系統的中間是一個太陽齒輪，圍繞它的3個行星齒輪覆蓋有齒圈。行星齒輪要比太陽齒輪小。太陽齒輪的轉速要比行星齒輪慢，齒圈的轉速要比太陽齒輪快。這些部件組合在一起就是自動變速器。第一個用于量產車的AT是1940年代通用Oldsmobile車型上的液力自動變速器。自動變速器的優點是使用方便，駕乘舒適。缺點是系統復雜，部件易損，維修保養要比手動變速器貴。
無級自動變速器 CVT
CVT是基于滑輪的傳動裝置，主要用于配有小型發動機的小型汽車上。CVT在造雪機上的應用已有多年，近年來越來越多地被用于混合動力汽車。它提供了與自動變速器類似的駕乘體驗，但工作原理卻不同。它沒有齒輪，是利用皮帶輪系統來產生連續變化的傳動比。車內電腦決定了如何通過調整滑輪來為特定駕駛條件創建最佳傳動比。移動由鏈帶連接的滑輪錐體，就能增大或減小帶的直徑，從而改變傳動比。一個滑輪連接到發動機，另一個將動力傳給車輪。滑輪寬度根據所需動力而變化，一個變大，另一個就變小，這使CVT能實現強有力的無縫加速。CVT的優點是，換擋平順，運行平穩;發動機高效運行，燃油效率高;能對駕駛條件的變化做出快速響應。缺點是，不適合越野環境，且發動機制動能力不如手動變速器。
雙離合變速器DCT
在DCT中，奇偶齒輪都配有獨立的離合器，換擋極為快速。這些變速器通常能以全自動模式操作，也可利用方向盤上的撥板手動換擋。目前，DCT主要用在昂貴的賽車和高端跑車上，極端的復雜性使其維修保養較為昂貴。
