自動波箱以行星齒輪組作為變速裝置,貪其負荷特高,以及轉換變速比率期間不會出短暫空檔滑行所產生的窒動。一般的行星齒輪組是以位於中心位置的太陽齒,圍繞太陽齒的三至四個行星齒,以及包圍行星齒的內齒環等三個單元組成,變速的方法是固定其中一個單元,另一個用作動力輸入,最後一個便成為動力輸出,而且三個單元均可互調角色,理論上做到六個不同變速比率(四個相同轉動方向及兩個反方向),然而限於齒輪轉動方向,以及部分變速比率過於極端,實際通常只有兩個變速比率適用於汽車的自動波箱,換言之現今自動波箱都用上至少兩個行星齒輪組,以互配各個行星齒輪組的變速比率的方法來產生個多個行車檔次。 假設用上兩個行星齒輪組,其中一個的變速比率是A和B,另一個為C和D,互相配搭之下便產生了AC、AD、BC和BD等四個變速比率,第五個則是不變速的1:1「直出」比率,這樣照理便成為一台五速自動波箱。不過,現實大部分五速自動波箱均用上三個行星齒輪組,因為行星齒輪組是由三個齒輪單元互上扣着組成,每個單元的齒數直接影響各個變速比率,互配兩個行星齒輪組同樣牽一髮動全身,只要改動某個齒輪的齒數便會影響波箱所有檔次比率,結果只用兩個行星齒輪組往往不能產生一個間疏有序的五前速檔次鋪排,事實設定自動波箱檔次比率是一大數學難題。此外,由於變換檔次的時候,行星齒輪組中各齒輪單元時為輸入,時為輸出,有時則需要固定不動,如何設計一個既能連接各個行星齒輪組,又能隨時調配輸入和輸出路徑的機構結構是研製自動波箱的另一大難題。