엔진과 바퀴 사이를 부드럽게 이어주려다 보니 손해가 크다.
수동 변속기와는 다르게 자동 변속기는 운전의 편의성에 초점을 맞추었다. 클러치를 밟고 레버를 옮기는 동작을 운전자가 할 필요 없이 변속 패턴에 맞추어 알아서 해준다. 이를 위해 자동 변속기는 훨씬 더 복잡한 구조와 별도의 제어장치를 가지고 있다.
변속을 위해서는 엔진과 바퀴 사이를 클러치처럼 잠시 끊어 주는 작업이 필요한데 이를 위해서 토크 컨버터라는 장치를 이용한다. 두 개의 선풍기가 마주 하고 있는 구조로 되어 있는데 두 날개 사이에 동력을 전달하는 유체의 압력을 조정해서 자연스럽게 동력 전달이 끊어졌다 다시 연결되도록 해 준다.
기어 단수를 조절하는 것도 운전자가 물리적으로 직접 레버를 조작하지 않기 때문에, 유성기어라는 복잡한 복합 기어를 이용한다. 변속기 제어장치인 TCU (Transmission Control Unit)에서 유성 기어에서 헛도는 축과 힘을 실제로 전달받는 축을 조정한다. 그러면 엔진으로부터 직접 동력을 받는 가운데 축에 선기어 2종과 최종적으로 바퀴로 전달되는 바깥 링기어, 그리고 그 사이에 있는 플래닛 기어들의 조합에 운전에 적합한 기어비를 설정할 수 있는 것이다.
자동 변속기는 직접 연결되는 수동 변속기에 비해서는 아무래도 전달 효율이 떨어지고 반응도 느리다. 연비도 수동 변속기에 비해 10~15% 정도 더 불라하지만 일상 주행 중에 시동을 꺼뜨릴 위험도 없고, 막히는 도로에서 계속 클러치를 뗐다 밟았다 할 필요도 없다. 예전에는 4-5단 변속기가 일반적이었으나, 요즘은 부드러운 주행과 연비 개선을 위해 8~10단까지 단수를 늘려서 높은 차속에서도 낮은 엔진 RPM을 유지할 수 있도록 하고 있다.