齒輪是一種機械元件，其輪緣上有齒輪連續嚙合傳遞運動和動力。齒輪的應用歷史悠久，19世紀末展成切齒法的原理及專用機床的出現，使齒輪的運轉平穩性得到重視。齒輪的結構包括輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓。輪齒是齒輪上用于嚙合的凸起部分，呈輻射狀排列，兩齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續嚙合運轉。齒槽是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間，端面是垂直于齒輪軸線的平面。端面指齒輪兩端的平面，法面指的是垂直于輪齒齒線的平面。齒頂圓是指齒頂端所在的圓，齒根圓是指槽底所在的圓，基圓是形成漸開線的發生線作純滾動的圓，分度圓是在端面內計算齒輪幾何尺寸的基準圓。齒輪還可按齒形、外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪容易制造，現代使用的齒輪中，漸開線齒輪占絕對多數。小壓力角齒輪的承載能力較小，大壓力角齒輪承載能力較高但軸承負荷增大。齒高已標準化，一般均采用標準齒高，變位齒輪在各類機械設備中廣泛應用。齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結齒輪等。齒輪的制造材料和熱處理過程對承載能力和尺寸重量有很大影響。20世紀50年代前多用碳鋼，60年代改用合金鋼，70年代多用表面硬化鋼。按硬度，齒面可區分為軟齒面和硬齒面兩種。軟齒面承載能力較低，制造容易，多用于一般機械中。硬齒面齒輪承載能力高，需進行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，熱處理后須進行磨削、研磨或精切，以提高精度。