Automatyczna skrzynia biegów wykorzystuje płyn hydrauliczny wtłaczany przez szereg płytek sprzęgła i serwomechanizmów do napędzania pojazdu. Płyn jest wirowany przez konwerter momentu obrotowego w celu zwielokrotnienia momentu obrotowego wytwarzanego przez przekładnię. Ten moment obrotowy określa punkty zmiany biegów i przyspieszenie, a także moc wyjściową pojazdu. Konwerter momentu obrotowego łączy przekładnię z silnikiem za pomocą koła zamachowego lub elastycznej płyty. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej konwerter momentu obrotowego zwielokrotnia moc, jaką automatyczna skrzynia biegów przekazuje na oś napędową.
Zmiana przełożeń i biegów w automatycznej skrzyni biegów odbywa się poprzez przepływ płynu przekładniowego przez skrzynię biegów. Podobnie jak przepływ krwi w ludzkim ciele, płyn przekładniowy jest pompowany przez złożony labirynt przejść i kanałów w przekładni. Gdy płyn przepływa przez przekładnię, wywiera nacisk na różne sprzęgła i napędza określony bieg. Bieg zmieni się odpowiednio wraz ze zmianą prędkości skrzyni biegów w górę lub w dół.
Istnieje wiele odmian automatycznych skrzyń biegów, a główną różnicą między nimi jest liczba biegów, jaką ma skrzynia biegów. Tradycyjna skrzynia biegów została wyposażona w trzy biegi do przodu: wsteczny, postojowy i neutralny. Nowoczesne skrzynie biegów wyposażone są w co najmniej cztery biegi do przodu i mogą mieć nawet osiem. Dostępne są również przekładnie o zmiennym momencie obrotowym, które wykorzystują jedną prędkość, która zmienia się od niskiej do wysokiej w miarę zwiększania prędkości silnika. Ten rodzaj przekładni działa podobnie jak przekładnia hydrostatyczna lub sprzęgło hydrostatyczne.
Większość pojazdów, które mogą być wyposażone w manualną skrzynię biegów, oferuje opcjonalnie automatyczną skrzynię biegów. Standardowo modele bazowe są wyposażone w manualną skrzynię biegów, podczas gdy pojazdy z wyższej półki są oferowane z automatyczną skrzynią biegów za dodatkową opłatą. Amerykanie zazwyczaj preferują pojazdy wyposażone w automatykę, podczas gdy Europejczycy często wybierają skrzynię manualną. Wiele samochodów sportowych i crossoverów oferuje wysokowydajne skrzynie biegów wraz z łopatkami zmiany biegów. Podczas gdy standardowe manetki są zwykle montowane na kolumnie lub podłodze, łopatka zmiany biegów umieszcza dźwignie biegów na kierownicy.
Wystarczy nacisnąć manetkę w górę lub w dół, aby zmienić biegi bez konieczności zdejmowania rąk z kierownicy. Ten rodzaj selektora zmieniającego osiągi przeszedł z szeregu Formuły 1 do pojazdów ulicznych. Inne manetki automatycznej skrzyni biegów typu performance oferują zarówno ręczną, jak i automatyczną zmianę przełożeń poprzez naciśnięcie przełącznika.