行星齒輪變速箱是由行星齒輪機構和相對的換檔操作組件組成的，目前大部分自動變速箱都采用這種行星齒輪變速箱；行星齒輪機構是一種十分的雙排行星齒輪機構，它是由兩個內嚙合式單排行星齒輪機構組合而成，其結構特點是 (1) 前后兩個行星排的太陽輪連接為一個整體，稱為前后太陽輪組件 (2) 前一個行星排的行星架和后一個行星排的環齒輪連接為另一個整體，稱為前行星架和后環齒輪組件 (3) 輸出軸通常與前行星架和后環齒輪組件連接（圖 7-4 ）。如此，該機構成為一這 4 個獨立組件是 (1) 前環齒輪 (2) 前后太陽輪組件 (3) 后行星架 (4) 前行星架和后環齒輪組件；根據前進檔的檔數不同，可將行星齒輪變速箱分為 3 檔行星齒輪變速箱和辛普森普森式 4 檔行星齒輪變速箱兩種。在行星齒輪機構中設置 5 個換檔操作組件 (2 個離合器、 2 個制動器和 1 個單向超速離合器 ) ，即可使之成為一個具 3 個前進檔和 1 個倒檔的行星齒輪變速箱，這 5 個換檔操作組件的布置如圖 7-5 所示，離合器 C1 用于連接輸入軸和前后太陽輪組件，離合器 C2 用于連接輸入軸和前環齒輪，制動器 B1 用于固都是用于固定后行星架，制動器 B 定前后太陽輪組件，制動器 B2 和單向超速離合器 F11 和 B2 可以使用帶式制動器或片式制動器。 　

3 檔行星齒輪變速箱排檔桿位置及操作組件工作表
這 5 個換檔操作組件在各檔位的工作情況見表 7-2 。由表中可知，當行星齒輪變速箱處于停車檔和空檔之外的任何一個檔位時， 5 個換檔操作組件中都有兩個處于工作狀態 ( 接合、制動或鎖定狀態 ) ，其余 3 個不工作 ( 分離、釋放或自由狀態 ) ；處于工作狀態的兩個換檔操作組件中少有一個是離合器 C1 或 C2 ，以便使輸入軸與行星排連接，當變速箱處于任一前進檔時，離合器 C2 都處于接合狀態，此時輸入軸與行星齒輪機構的前環齒輪接合，使前環齒輪成為主動件，因此，離合器 C2 也稱為前進離合器 (Forward Clutch) 。倒檔時，離合器 C1 接合， C2 分離，此時輸入軸與行星齒輪機構的前后太陽輪組件接合，使前后太陽輪組件成為主動件，另外，離合器 C1 在 3 檔 ( 直接檔 ) 時也接合，因此，離合器 C1 也稱為倒檔及g檔離合器(High Reverse Clutch) 。制動器 B1 僅在 2 檔才工作，稱為 2 檔制動器或第二制動器 ( 2nd Brake or 2nd Clutch) 。制動器 B2 在 1 檔和倒檔時都有工作，因此稱為低檔及倒檔制動器或低 / 倒檔制動器 (Low Reverse Brake or Low Reverse Clutch) 。由此可知，換檔操作組件的不同工作組合決定了行星齒輪變速箱的傳動方向和傳動比，從而決定了行星齒輪變速箱所處的檔位。
早期的轎車自動變速箱多采用 3 檔行星齒輪變速箱，其g檔 3 檔是傳動比為 1 的直接檔。進入 80 年代后，隨著對汽車燃油經濟性的要求日趨嚴格，越來越多的轎車自動變速箱采用了 4 檔行星齒輪變速箱。其g檔 4 檔是傳動比小于 1 的超速檔，這種自動變速箱的優點除了能降低汽車燃油消耗外，還可以使引擎經常處于較低轉速的運轉工作，以減小運轉噪音，延長引擎的使用壽命。
4 檔行星齒輪變速箱是在 3 檔行星齒輪變速箱的基礎上改良，它有兩種類型：一種是將 3 檔行星齒輪變速箱原有的雙排行星齒輪機構再增加一個單排行星齒輪機構，用 3 個行星排組成 4 檔行星齒輪變速箱；另一種是將雙排行星齒輪機構進行改變，改變前后行星排各基本組件的組合方式和增加換檔操作組件，使之成為帶有超速檔的 4 檔行星齒輪變速箱。
(1)3 行星排 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在不改變原 3 檔行星齒輪變速箱的主要結構和大部份零件的情況下，另外再增加一單排行星齒輪機構和對應的換檔操作組件來產生超速檔。這個單排行星齒輪機構稱為超速行星排 (Overdrive Planet Gearset) ，它安裝在行星齒輪變速箱的前端 ( 圖 7-6) 。其行星架是主動件，與變速箱輸入軸連接；環齒輪則作為被動件，與后面的雙排行星齒輪機構接，超速行星排的工作由直接離合器 C0(Direct Clutch) 和超速制動器 B0(Overdrive Brake) 來控制，直接離合器 C0 用于將超速行星排的太陽輪和行星架連接，超速制動器 B0 用于固定超速行星排的太陽輪。根據行星齒輪變速箱的變速原理，當超速制動器 B0 放松、直接離合器 C0 接合時，超速行星排處于直接傳動狀態，其傳動比為 1 ；當超速制動器 B0 制動、直接離合器 C0 放松時，超速行星排處于增速傳動狀態，其傳動比小于 1 。
這種型式的 4 檔行星齒輪變速箱可以使原 3 檔行星齒輪變速箱的大部分零件仍可以使用，有利于減少生產投資、降低成本，目前大部分轎車都采用這種型式的 4 檔自動變速箱，有些車型的這種自動變速箱將超速行星排設置在原 3 檔行星齒輪變速箱的后端，但其工作原理是相同的。
(2) 雙行星排 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在原 3 檔行星齒輪變速箱中的雙排行星齒輪機構增加換檔操作組件的個數，讓前后行星排的各個基本組件之間有更多更復雜的組合，從而使前進檔形成包括超速檔在內的 4 個前進檔。
改進后的行星齒輪機構除了環齒輪和后行星架仍互相連接為一體之外，前行星排和后行星排的其它基本組件全部各自獨立，形成一種具有 5 個獨立組件的行星齒輪機構；在這 5 個獨立組件中，后太陽輪始終和輸入軸連接，輸出軸則與前環齒輪和后行星架組件連接。
在這種行星齒輪機構中只要設置 4 個離合器、 2 個制動器及 2 個單向超速離合器，就可以變成具有 4 個前進檔和 1 個倒檔的 4 檔行星齒輪變速箱，并且在 1 檔、 2 檔、 3 檔都有兩種工作狀態 ( 引擎制動或無引擎制動 ) 。這 8 個換檔操作組件的排列方式如圖 7-7 所示。其中離合器 C1 用于連接輸入軸和前太陽輪；離合器 C2 用于連接輸入軸和前行星架；離合器 C3 和單向超速離合器 F1 串聯，一同用于連接前行星架和后環齒輪，單向超速離合器在逆時針方向對后環齒輪產生鎖定作用；離合器 C4 也用于連接前行星架及后環齒輪，和離合器 C3 、單向超速離合器 F1 并聯；制動器 B1 用于固定前太陽輪；制動器 B2 和單向超速離合器 F2 并聯，一同固定前行星架，單向超速離合器 F2 在逆時針方向對前行星架產生鎖定作用。