起源最早的自动变速箱应当是AT变速箱，最早期实现大规模量产的自动变速箱是它，最为成熟的自动变速箱也是它，在二十多年前上市的自动挡汽车当中，基本上所配备的都是4AT变速箱，到如今已经取得了进一步的发展，至少所应用的都是6AT变速箱了，于所有类型的变速箱中间，AT变速箱算得上是最为耐用的一种，出现故障的概率很低，而且能够承受大扭矩，这其中蕴含着怎样的原理呢？
这是由于，AT变速箱里，存在一个独特的部件，此部件便是液力变矩器，这个液力变矩器，是衔接发动机与变速箱的中间人，跟手动挡车的离合器大致相同，液力变矩器内部，由泵轮、涡轮、导轮三个关键部件构成，这三者之间，并没有机械硬连接，完全是依靠变速箱油的流动来传递动力，泵轮与发动机相连，涡轮与变速箱相连，导轮处于二者中间，要是手动挡车，动力的连接必然是将泵轮和涡轮硬连在一起。但身为自动挡的车辆，这两者并非会连接在一起，而是依靠处于中间位置的变速箱油来达成传力的目的。
当发动机处于运转状态时，泵轮会跟随着曲轴朝着相同的方向同步进行旋转，进而带动变速箱油形成速度很快的涡流，这个涡流会去冲击涡轮叶片，以此驱动涡轮进行旋转，最终将动力传递到位于变速箱后面的齿轮机构那里。
有人曾借由使用两个风扇相向吹拂来譬如泵轮与涡轮，这般比拟颇为合适。一个风扇能够促使另一个风扇转动起来，所凭借的乃是空气，而在变速箱里边，泵轮能够使得涡轮转动起来，所依赖的却是变速箱油。故而讲，它们属于柔性连接，车轮倘若不进行转动，涡轮便不会产生动作，并且也不会对泵轮的旋转造成耽搁，发动机同样不会出现熄火的状况。
具备扭矩放大功能的是液力变矩器，在其内部，油液从泵轮往涡轮流动，之后又从涡轮流回到泵轮，这就形成了一个循环流动的回路，然而流回来的油液跟泵轮泵出去的油液方向相反，会对泵轮起到阻碍作用，这时中间的导轮就要发挥作用了，导轮借助单向离合器固定在壳体上不能旋转，它会强行改变油液的流动方向，把原本反向冲击的油液拨转回来，让其方向变得和泵轮的旋转方向相同，接着再送入泵轮。
如此这般，进入泵轮的油液，不但未被反向冲击拖累，反倒带着一股额外的推力再度进入循环，最终作用于涡轮上的扭矩，便大于了发动机直接输出的扭矩，这在起步或者爬坡之际发挥了关键作用。
对于现代AT变速箱而言，其存在这样一种状况，液力变矩器配备了锁止离合器，在车辆达到特定车速且负荷稳定之际，就像处于高速上匀速行驶的情形，锁止离合器会把泵轮和涡轮进行刚性连接，此时已然成为了硬连接，是直接传力的，并非借助变速箱油来传力，如此一来能量损失更小，使得AT变速箱在各类工况下均可平稳运转，还大幅降低了故障概率。
变速箱存在着一个核心机构，它是行星齿轮组，此乃能够承受大扭矩的关键部件，行星齿轮机构是由太阳轮、行星轮以及齿圈所组成的，借助固定不同的部件，能够实现减速增扭、超速传动等不同传动比的切换呢，行星轮环绕着太阳轮进行旋转，多个齿轮同时处于啮合状态，接触面积变得更大，能够把发动机传递过来的扭矩分散至多个齿轮之上，单个齿轮的负荷压力被极大程度地降低了，故而承载能力更强。同时，当下的齿轮采用了高强度合金材质，也对齿形设计予以优化，高端AT变速箱的最大可承受扭矩甚至能够达到超过1000牛米的程度，完全足以满足硬派越野以及大排量性能车的需求。
