Una caja de engranajes convierte la energía de rotación del motor a una velocidad de rotación adecuada para las ruedas. Las cajas de cambios mecánicas lo hacen con engranajes simples. Las cajas de cambios automáticas utilizan engranajes planetarios más complicados.
El motor de un automóvil no se puede conectar directamente a las ruedas. Los motores de los automóviles solo pueden operar en una banda de RPM relativamente pequeña, y la velocidad máxima que podrían alcanzar en esta banda es bastante baja. Las cajas de engranajes cambian la relación entre la velocidad de rotación del motor y la velocidad de rotación de las ruedas. A bajas velocidades, los coches se basan en pequeños engranajes. A velocidades más altas, se necesitan engranajes más grandes.
Las cajas de cambios manuales requieren que el conductor seleccione manualmente qué equipo usar. Las cajas de cambios automáticas, por otro lado, cambian a nuevos engranajes automáticamente. Cuando la velocidad del motor cae en un automóvil automático, se cambia su engranaje. Tradicionalmente, las cajas de cambios manuales eran significativamente más eficientes que las cajas de cambios automáticas. Las cajas de cambios automáticas modernas son mucho más eficientes.
Algunos autos nuevos se basan en transmisiones continuamente variables, que mueven una correa o cadena a lo largo de un cono para ofrecer la relación de engranaje ideal en todo momento. Los automóviles eléctricos no necesitan cajas de cambios, ya que los motores eléctricos pueden operar en un amplio rango de RPM, y se espera que los motores integrados en las ruedas que no necesitan engranajes diferentes lleguen al mercado en los próximos años.
