O cutie de viteze este formată din două componente principale: mecanismul de transmisie cu viteză variabilă-și mecanismul de control al schimbătorului de viteze. Funcția principală a mecanismului de transmisie este de a modifica mărimea și direcția cuplului și viteza de rotație; funcția principală a mecanismului de control este de a guverna mecanismul de transmisie, permițând astfel modificări ale raportului de transmisie al cutiei de viteze-adică executarea schimburilor de viteze-pentru a obține variațiile dorite ale vitezei și cuplului.

Cutiile de viteze de tip simplu-oferă avantajele unui randament ridicat, construcție simplă și ușurință în utilizare; cu toate acestea, acestea prezintă un număr limitat de trepte și o gamă restrânsă de rapoarte de transmisie (rezultând o gamă limitată de forță de tracțiune și viteză a vehiculului). În consecință, acestea sunt potrivite numai pentru utilizarea în anumite vehicule în care un număr limitat de trepte este acceptabil. Dacă cineva ar încerca să extindă gama de rapoarte de transmisie într-o cutie de viteze de tip simplu-, ar avea ca rezultat o creștere a dimensiunilor totale ale cutiei de viteze și o mărire a deschiderii arborelui. Pentru a crește numărul de viteze fără a face ca deschiderea arborelui să devină excesiv, se poate folosi o cutie de viteze de tip compus-. O cutie de viteze de tip compus-constă de obicei dintr-o combinație de două cutii de viteze de tip-simple; dintre acestea, unitatea care prezintă un număr mai mare de viteze este denumită cutia de viteze principală, în timp ce unitatea cu mai puține trepte este numită cutie de viteze auxiliară.

Cutiile de viteze mecanice utilizează în primul rând principiul reducerii vitezei prin transmisia cu viteze. Mai simplu spus, o cutie de viteze conține mai multe seturi de perechi de viteze, fiecare având un raport de transmisie distinct. Acțiunea de a schimba treptele în timp ce un vehicul este în mișcare implică utilizarea mecanismului de control pentru a cupla anumite perechi de viteze în cutia de viteze. De exemplu, la viteze mici ale vehiculului, o pereche de trepte cu un raport de transmisie ridicat este cuplată, în timp ce la viteze mari ale vehiculului, o pereche de trepte cu un raport de transmisie scăzut este cuplată.