În forma lor cea mai esențială, angrenajele sunt dispozitive rotunde, dintate, care permit conversia turației motorului în cuplu. Angrenajele sunt fie montate pe arborele angrenajului, fie fac parte din acesta. Multe dintre cele mai comune angrenaje vor avea o gaură în centru, cunoscută sub numele de gaură, prin care este montat arborele angrenajului. Când arborele angrenajului este rotit, angrenajul se rotește și el.
În esență, arborele angrenajului este axa angrenajului, oferind rotația care permite unei trepte de viteză să se cupleze și să se rotească pe alta. Procesul este adesea cunoscut sub numele de reducere a vitezei și este esențial pentru transferul cailor putere de la motor la mecanismul de acționare. Conversia turației motorului în cuplu este ceea ce asigură forța motrice care alimentează, de exemplu, roțile unui automobil. Prin intermediul angrenajelor și arborilor dintr-o transmisie de automobile, motorul este capabil să funcționeze la o viteză constantă, în timp ce roțile automate pot rula mai repede sau mai lent, sau chiar în marșarier, folosind aceeași direcție și viteză de rotație a motorului.
Volanul motorului de automobile obișnuit este conectat la un arbore de viteză care montează un număr de viteze de diferite dimensiuni. Prin mișcarea orizontală a arborelui, aceste angrenaje principale sunt cuplate și decuplate de alte angrenaje mai mari și mai mici, de asemenea, montate pe arbori de viteză. De asemenea, arborele de antrenare, care furnizează putere de la angrenajul unei transmisii de automobile către ax și pe roțile de antrenare, este un exemplu foarte comun de arbore de viteză.
Arborele de angrenaj pot, de asemenea, să conțină dinți de angrenaj integrați în arbore, devenind astfel un angrenaj de arbore. Astfel de arbori cu angrenaje la fiecare capăt se numesc angrenaje cu arbore intersectat. Roțile dințate conice și angrenajele spiralate sunt angrenaje cu arbore care se intersectează. Un bun exemplu al acestui tip de angrenaj este un rotor de elicopter. Un angrenaj cu arbore care se intersectează vertical de la motor cuplează una sau mai multe angrenaje orizontale ale arborelui pentru a întoarce rotoarele.
Principiul identic se aplică pentru un automobil. Arborele de antrenare este adesea un arbore la capătul transmisiei și o angrenare a arborelui care se intersectează la capătul diferenţialului. Această configurație permite ca mișcarea verticală să fie convertită în mișcare orizontală.
Unele tipuri diferite de arbori angrenaj sunt arbori excentrici, arbori angrenaj de cuplare, arbori canelați și arbori cu cheie. Angrenajele utilizate într-o aplicație grea vor fi cel mai probabil fabricate dintr-un metal robust. Alte materiale folosite la fabricarea acestor arbori sunt aluminiul cupru și plasticul. Arborele original al angrenajului, întâlnit în mod obișnuit cu roata de șlefuit medievală, era realizat din lemn.