Das Vollautomatik-Getriebe bestimmt das Übersetzungsverhältnis selbst. Es wählt den Gang hauptsächlich nach Fahrpedalstellung, Fahrgeschwindigkeit und Programmschalter-Stellung. Die beiden erstgenannten sind die wichtigeren. Wird z.B. das Fahrpedal konstant gehalten, so schaltet die Getriebesteuerung bei zunehmender Geschwindigkeit (durch Bergabfahrt) hoch. Gasgeben fördert eher den Wechsel in einen kleineren Gang. In extremen Situationen können dabei auch zwei und sogar drei Gänge auf einmal geschaltet werden.

Bei den allermeisten Vollautomatik-Getrieben ist die Getriebeantriebswelle über einen Drehmomentwandler (oben links) mit der Kurbelwelle nicht vollkommen lösbar verbunden. Innen sind Planetensätze (oben Mitte) und Lamellenkupplungen (oben rechts) in den Kraftfluss geschaltet. Bei den Planetensätzen unterscheidet man:
- Sonnenrad, Hohlrad und drei Planetenräder (1),
- Sonnenrad, Hohlrad und sechs Planetenräder (2),
- den kombinierten Planetensatz (3).

Der Planetensatz (1) ermöglicht zusammen mit zwei Lamellenkupplungen eine Verdoppelung der Gänge oder mit einer Lamellenkupplung und einem Freilauf einen Rückwärtsgang. Planetensatz (2) ergibt mit Lamellenkupplung(en) nur Vorwärtsgänge und Planetensatz (3) lässt zusammen mit mehreren Lamellenkupplungen und einem Freilauf drei Vorwärts- und einen Rückwärtsgang zu. Genauere Beschreibungen der einzelnen Kraftverläufe finden Sie hier.

Der Freilauf ersetzt in der Regel eine Lamellenkupplung. Durch diesen kann von einem bestimmten Gang zum nächsten nur durch Betätigung einer Lamellenkupplung geschaltet werden. Ohne den Freilauf wird zum Gangwechsel immer mindestens eine Kupplung geöffnet und eine andere geschlossen.
Die elektronische Regelung im Automatikgetriebe hat neben der möglichen Fehlerbehandlung zusätzliche Vorteile. So ist eine Kommunikation evtl. über CAN-Bus mit dem Motor-Steuergerät möglich. Damit können eigene Sensoren für das Getriebe-Steuergerät (Motordrehzahl, Temperatur, u.a.) entfallen und auch Befehle ausgegeben werden. So ist es heute üblich, dass während des Schaltvorgangs am Motor kurzzeitig die Zündung in Richtung 'spät' verstellt und damit die Last verringert wird.

Ein häufig missverstandener Begriff ist der des Kickdowns. Dieser kennzeichnet eine Funktion, die beim völligen Durchtreten des Gaspedals ausgelöst wird. Dabei schaltet das Automatikgetriebe in den kleinstmöglichen Gang, was auch heißen kann, es werden Gänge übersprungen. Dies ist aber gegen weit verbreitetem Glauben nicht die einzige Möglichkeit, das Getriebe zum ein- oder mehrfachen Zurückschalten zu bewegen. Dies ist auch bei weniger martialischer Behandlung des Gaspedals möglich. 04/12