Ένα αυτόματο κιβώτιο χρησιμοποιεί ένα υδραυλικό υγρό που σπρώχνεται μέσα από μια σειρά πινακίδων συμπλέκτη και σερβο για να οδηγήσει ένα όχημα. Το ρευστό περιστρέφεται μέσω ενός μετατροπέα ροπής για να πολλαπλασιάσει την ποσότητα ροπής που παράγεται από τη μετάδοση. Αυτή η ροπή καθορίζει τα σημεία αλλαγής και την επιτάχυνση, καθώς και την ισχύ εξόδου του οχήματος. Ο μετατροπέας ροπής συνδέει το κιβώτιο ταχυτήτων με τον κινητήρα στο σφόνδυλο ή την εύκαμπτη πλάκα. Καθώς οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται, ο μετατροπέας ροπής πολλαπλασιάζει την ισχύ που εφαρμόζει το αυτόματο κιβώτιο στον κινητήριο άξονα.
Οι αλλαγές ταχυτήτων και αλλαγής ταχυτήτων σε ένα αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων επιτυγχάνονται μέσω της ροής του ρευστού μετάδοσης μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων. Όπως και η ροή του αίματος στο ανθρώπινο σώμα, το υγρό μετάδοσης αντλείται μέσω ενός πολύπλοκου λαβύρινθου διόδων και καναλιών σε όλη τη διάρκεια της μετάδοσης. Καθώς το υγρό ρέει μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων, ασκεί πίεση στους διαφορετικούς συμπλέκτες και οδηγεί μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Η ταχύτητα θα αλλάξει ανάλογα καθώς αλλάζει η ταχύτητα μετάδοσης είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω.
Υπάρχουν πολλές ποικιλίες αυτόματων κιβωτίων και η κύρια διαφορά μεταξύ τους είναι ο αριθμός των σχέσεων που έχει το κιβώτιο ταχυτήτων. Το παραδοσιακό κιβώτιο ταχυτήτων ήταν εξοπλισμένο με τρεις ταχύτητες εμπρός: όπισθεν, παρκάρισμα και ουδέτερο. Τα σύγχρονα κιβώτια ταχυτήτων είναι εξοπλισμένα με τουλάχιστον τέσσερις ταχύτητες εμπρός και μπορούν να έχουν έως και οκτώ. Υπάρχουν επίσης διαθέσιμες μεταδόσεις μεταβλητής ροπής που χρησιμοποιούν μία μόνο ταχύτητα που αλλάζει από χαμηλή σε υψηλή ταχύτητα καθώς ο κινητήρας ανεβαίνει στις στροφές. Αυτός ο τύπος μετάδοσης λειτουργεί σαν σύζευξη ρευστού ή υδροστατικός τύπος μετάδοσης.
Τα περισσότερα οχήματα που μπορούν να εξοπλιστούν με μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων προσφέρουν προαιρετικά ένα αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων. Συνήθως, τα οχήματα βασικού μοντέλου είναι εξοπλισμένα με χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων, ενώ τα οχήματα ανώτερης κατηγορίας προσφέρονται με αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων με επιπλέον χρέωση. Οι Αμερικανοί προτιμούν συνήθως ένα όχημα με αυτόματο εξοπλισμό, ενώ οι Ευρωπαίοι συχνά επιλέγουν ένα μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων. Πολλά σπορ αυτοκίνητα και οχήματα crossover προσφέρουν κιβώτια ταχυτήτων υψηλών επιδόσεων με χειριστήρια ταχυτήτων. Ενώ τα τυπικά μηχανήματα αλλαγής ταχυτήτων είναι συνήθως τοποθετημένα σε κολόνα ή στο δάπεδο, ο επιλογέας ταχυτήτων τοποθετεί τους επιλογείς ταχυτήτων στο τιμόνι.
Απλώς χτυπώντας το κουπί πάνω ή κάτω, το κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να μετακινηθεί μέσα από τις ταχύτητες χωρίς ο οδηγός να σηκώσει ποτέ τα χέρια του από το τιμόνι. Αυτός ο τύπος επιλογέα αλλαγής επιδόσεων έχει περάσει από τις τάξεις της Formula 1 στα οχήματα που οδηγούνται στο δρόμο. Άλλα αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων τύπου απόδοσης προσφέρουν χειροκίνητη και αυτόματη αλλαγή ταχυτήτων με το πάτημα ενός διακόπτη.