自动变速器的工作原理是基于液压控制装置，其根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，无需驾驶者操作离合器换档，使用非常方便。在交通拥堵的城区马路上，自动变速器表现出优越的便利性。自动变速器相较于手动变速器更为复杂，主要区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员手动操作档位，而自动变速器则由机器自动控制档位，变换档位是由液压控制装置进行的。

自动变速器的液压控制装置会根据节气门（油门）开度和变速器输出轴上的信号控制升降档。节气门开度信号由液压控制装置中的调节阀产生，与加速踏板踏下量成正比的液压加到液压控制装置。另外，输出轴上的速控液压阀产生与转速（车速）成正比的液压，作为车速信号加到液压控制装置。这样，液压控制装置就能根据节气门开度和车速信号自动调节变速器油量，从而控制换档时机。

在汽车驾驶中，驾驶员只需踩下加速踏板（油门踏板），控制节气门开度和汽车的行驶速度（变速器输出轴转速），就能自动控制液压控制装置。液压控制装置会利用液力去控制行星齿轮系统的离合器和制动器，以改变行星齿轮的传动状态，从而实现自动换档。

自动变速器的核心控制装置是液压控制装置，由油泵、阀体、离合器、制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成。其中，阀体的作用尤为重要，它根据发动机和底盘传动系的负载状况（节气门开度和输出轴转速），对油泵输出到各执行机构的油压加以控制，以控制液力变矩器，控制各离合器和制动器的结合与分离实现自动换档。

如果采用电子控制自动变速器，就需要在液压控制装置的基础上增加电磁阀。ECU（电控单元）借助电磁阀控制自动变速器工作过程。ECU输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成电信号驱动被控的电磁阀工作。因此，电子控制自动变速器需要增加节气门位置传感器、车速传感器、水温传感器、液压温度传感器、发动机转速传感器、档位开关、刹车灯开关等数字信号，使ECU能够精确控制电磁阀，使换档和锁止时间更加准确，使汽车运行更加平稳且节省燃油。