豐田自動變速器的工作原理比較復雜。

以常見的豐田 6AT 變速器為例，它通過液力變矩器工作，液力變矩器有密閉工作腔，里面的液體循環流動，泵輪、渦輪和導輪分別與輸入軸、輸出軸和殼體相連。動力機帶動輸入軸旋轉，液體從泵輪流出，經過渦輪、導輪再返回泵輪，實現能量傳遞。

豐田還有 Direct Shift-CVT 變速器，由兩個電動機和一組離合器組成。加速時，發動機轉速升高，電控系統根據需求調整離合器和傳動比。減速或停車時，電控系統逆轉電動機方向充當制動器。它有預裝式離合器和鎖止離合器等裝置，能精確控制傳動比，還配備人工智能系統，能根據駕駛習慣和路況自動調整。

對于豐田 U341E 型自動變速器，在 1 檔時，C1 和 F2 協同，動力從輸入軸經 C1 到前太陽輪，再到前行星架驅動中間軸和輸出軸，后行星排空轉。2 檔時，C1、B2 和 F1 共同作用，動力路徑分前后行星排，后太陽輪單向固定。3 檔時，C1、C2 和 B2 工作，注重動力傳遞和發動機制動結合。

自動變速器會根據汽車速度、發動機轉速、動力負荷等因素自動升降檔位。比如液壓控制裝置根據節氣門開度和變速器輸出軸信號控制升降檔，調節閥產生與油門踏板踏下量成正比的液壓，速控液壓閥產生與車速成正比的液壓，控制裝置根據這兩個信號自動調節變速器油量和換檔時機。

如果是電子控制自動變速器，會增加電磁閥和 ECU，通過各種傳感器輸入信號，讓 ECU 精確控制電磁閥，使換檔和鎖止更準確，運行更平穩和省油。