גלגלי שיניים משמשים להעברת כוח מחלק אחד של המכונה לאחר. באופניים, למשל, הציוד הוא זה שמניע את הגלגל האחורי מהדוושות. באופן דומה, במכונית, גלגלי שיניים מעבירים כוח מגל הארכובה (הגל המסתובב של הכוח מהמנוע) לגל הינע הפועל מתחת למכונית, שבסופו של דבר מניע את הגלגלים. אנחנו יכולים לחבר כל מספר של גלגלי שיניים יחד, והם יכולים להיות בצורות ובגדלים שונים. בכל פעם שאנחנו מעבירים חשמל מהילוך אחד למשנהו, אנחנו יכולים לעשות אחד משני דברים: תיבת הילוכים גלגלי שיניים לאופניים מגבירים מהירות: אם מחברים שני הילוכים יחד, להילוך הראשון יש יותר מהילוך שני, ההילוך השני צריך להסתובב מהר יותר כדי לשמור לְמַעלָה. אז סידור זה אומר שהגלגל השני מסתובב מהר יותר מהראשון, אבל עם פחות כוח.
שינוי כיוון: כאשר שני גלגלי שיניים משתלבים זה בזה, השני תמיד מסתובב בכיוון ההפוך. אז אם הראשון מסתובב בכיוון השעון, השני חייב להסתובב נגד כיוון השעון. אנו יכולים גם להשתמש בגלגלי שיניים בעיצוב מיוחד כדי להפוך את כוח המכונה בזווית. במכונית, למשל, הדיפרנציאל (תיבת ההילוכים באמצע הסרן האחורי של רכב בעל הנעה אחורית) משתמש בגיר משופע כדי לסובב את הכוח מציר ההינע ב-90 מעלות ולסובב את הגלגלים האחוריים.
תיבת הילוכים היא מכשיר מכני המשמש להגדלה/הקטנה של מומנט על ידי הפחתה/הגדלה. הוא מורכב משני גלגלי שיניים או יותר, שאחד מהם מונע על ידי מנוע. מהירות הפלט של תיבת ההילוכים עומדת ביחס הפוך ליחס ההילוכים. תיבות הילוכים מועדפות לרוב ביישומי מהירות קבועה, כגון מסועים ומנופים, שיכולים לספק מומנט מוגבר.
תיבת ההילוכים מורכבת מגיר הנעה בקוטר מסוים, גיר של גיר אחר קטן יותר המחובר למנגנון ההנעה (מנוע חשמלי, טורבינת רוח, מנוע דיזל וכו') (אם המנגנון המונע נוסע במהירות גבוהה יותר ממנגנון ההנעה ) קוטר (אם מהירות המנגנון המונע צריכה להיות פחותה ממהירות מנגנון ההנעה) מחובר לעומס המכני המונע. רק עלייה/ירידה של המהירות/מומנט או מנגנון ההיפך. זהו חיבור מנוע מכני.
המרת מהירות גבוהה של מנוע, מומנט נמוך למומנט גבוה במהירות נמוכה (ללא סרק אפילו בחג המולד).
מהירות נמוכה/מומנט גבוה למהירות גבוהה/מומנט נמוך.
לפעמים "ראש גיר" פועל על רצועת טיימינג או שרשרת עם יחס העברה של 1:1 כדי להפחית את העברת רעידות המנוע לעומס.
לעתים קרובות מתעלמים ממנו - ראש ההילוכים מפחית את האינרציה של המנוע, מבחינת היחס בין יחס ההילוכים של המנוע בריבוע. לדוגמה, אם נתקין ראש הילוכים ביחס של 4:1, 2000 סל"ד יתאימו ל-500 סל"ד, אך אינרציית העומס תפחת בפקטור של 16.
אם נעשה שימוש בגיר תולעת, המערכת נועלת אוטומטית את המנגנון (איננו יכולים להזיז את העומס עד שהמנוע מסתובב).
ישנם אחרים שיש להם מאפיינים ייחודיים משלהם (למשל, ברגי כדור שהם גם ראשי הילוכים, אבל בדרך כלל אנחנו לא קוראים להם ראשי הילוכים). שימו לב גם שההילוכים לא פועלים בחינם, מה שאומר שאנחנו מוציאים פחות כוח, מה שאומר שלגלגלי השיניים יש יעילות מסוימת. ישנם סוגים שונים של ראשי הילוכים: דורבן, פלנטרי, חד-שלבי, רב-שלבי, הרמוני, דיוט דורבן, (ציקלואיד), תולעת וכו' ושילובים של האמור לעיל, אך זהו מדע שלם, נפרד.
