A fogaskerekes sebességváltókat az emberiség régóta használja, a forgási energia közlésének ez a módja a legelterjedtebb a mechanikában.
Ezek a mechanizmusok a mozgást egyik tengelyről a másikra adják át, általában időegységenkénti fordulatszám-változással. Az összekapcsolódás eszközei és a mozgás kommunikációjának közvetlen elemei vagy kerekek vagy sínek, amelyek munkafelületébe speciális alakú mélyedések és kiemelkedések vannak vágva.
A sebességváltóban kölcsönhatásban lévő két kerek elem közül az egyik nagyobb átmérőt keréknek, a másodikat fogaskerekesnek hívják, bár lényegében mindkettő fogaskerék.
Attól függően, hogy a forgási sebesség növelésének, vagy éppen ellenkezőleg, csökkentésének feladata van-e beállítva a sebességváltóban, vagy kerék, vagy fogaskerék vezet.
A modern építőanyagok lehetővé teszik olyan fogaskerekek létrehozását, amelyek képesek akár 36 millió watt teljesítmény sikeres átalakítására.
A mechanizmusokkal szemben támasztott követelmények eltérőek, ezért a hajtóműformák változatossága igen nagy. A forgástengelyek lehetnek párhuzamosak, keresztezők vagy metszőek, ettől függően vannak hengeres, spirális,csiga vagy kúpfogaskerekek. Ez utóbbi jellemzője az a képesség, hogy a hajtótengelyre merőlegesen elhelyezkedő tengelyt elforgatják. Erre a lehetőségre gyakran szükség van különféle mechanizmusokban, például a mechanikai energia átvitele az autó kardántengelyéről a hajtott kerekekre pontosan egy ilyen kinematikai séma szerint történik.
A kúpkerekek leggyakrabban egyenes, sugárirányban vágott (tangenciális) fogakkal rendelkeznek. Ha a hajtott és a hajtott tengelyek nem metszik egymást, akkor egy ilyen sebességváltót hipoidnak neveznek. Az ilyen mechanizmusok használatát a hátsó tengely kialakításában a fejlesztők azon vágya okozza, hogy lejjebb helyezzék az autó súlypontját a nagyobb stabilitás érdekében.
A homlokkerekek mellett más fogaskerekeket is használnak, például spirális vágásnál.
Ezen túlmenően a kúpfogaskerekek lehetővé teszik az elfordulás kommunikálását nem csak egyenes vonalban, hanem szinte bármilyen más szögben is, legyen az tompa vagy éles.
A kúpfogaskerekek gyártási technológiája megközelítőleg megegyezik a hengeres fogaskerekekével, de a munkadarab meglehetősen összetett formával rendelkezik. Mintha két csonka kúpból áll, amelyek ugyanazon a tengelyen vannak közös nagy alappal. A kúpok generatricái derékszögűek. A ferdekerék nem működő oldaláról jól látható a fogprofil, míg a fog szélessége a peremtől a középpont felé csökken. A gyártás anyaga speciális acél, kopásálló és nagyoncég.
A vágóprofil egy evolvens vonal, ez a forma biztosítja a legsimább forgást, egyenletes kopást és a mechanikai igénybevétel maximális eloszlását a fogak közötti érintkezés pillanatában.
A hossz mentén változó profilformájú fogaskerekeket nehéz gyártani, ezek előállításához CNC gépeket használnak.