AT能自动换挡，无需操作离合器。在发动机与齿轮变速器之间有液力变矩器，它是自动变速器的重要组成部分，其内部部件彼此协同工作。最外侧有连接到发动机的飞轮，它旋转整个结构。 这种旋转使泵高速推出液体，液体使涡轮旋转。液体分成两部分持续旋转，并借助中间的定子保持旋转。涡轮与轴相连，轴与系统的其余部分相连，从而将能量传给齿轮系统。在行星齿轮系统中，各行星按各自的速度围绕恒星旋转。系统的中间是一个太阳齿轮，围绕它的3个行星齿轮覆盖有齿圈。行星齿轮要比太阳齿轮小。太阳齿轮的转速要比行星齿轮慢，齿圈的转速要比太阳齿轮快。这些部件组合在一起就是自动变速器。第一个用于量产车的AT是1940年代通用Oldsmobile车型上的液力自动变速器。自动变速器的优点是使用方便，驾乘舒适。缺点是系统复杂，部件易损，维修保养要比手动变速器贵。
无级自动变速器 CVT
CVT是基于滑轮的传动装置，主要用于配有小型发动机的小型汽车上。CVT在造雪机上的应用已有多年，近年来越来越多地被用于混合动力汽车。它提供了与自动变速器类似的驾乘体验，但工作原理却不同。它没有齿轮，是利用皮带轮系统来产生连续变化的传动比。车内电脑决定了如何通过调整滑轮来为特定驾驶条件创建最佳传动比。移动由链带连接的滑轮锥体，就能增大或减小带的直径，从而改变传动比。一个滑轮连接到发动机，另一个将动力传给车轮。滑轮宽度根据所需动力而变化，一个变大，另一个就变小，这使CVT能实现强有力的无缝加速。CVT的优点是，换挡平顺，运行平稳;发动机高效运行，燃油效率高;能对驾驶条件的变化做出快速响应。缺点是，不适合越野环境，且发动机制动能力不如手动变速器。
双离合变速器DCT
在DCT中，奇偶齿轮都配有独立的离合器，换挡极为快速。这些变速器通常能以全自动模式操作，也可利用方向盘上的拨板手动换挡。目前，DCT主要用在昂贵的赛车和高端跑车上，极端的复杂性使其维修保养较为昂贵。
