同步器的工作原理主要涉及以下幾個方面：
同步器的位置和作用。同步器位於變速箱中，其作用是在換擋時減少齒輪之間的衝擊，平順地完成換擋操作，從而延長變速箱和傳動機構的使用壽命。
同步器的工作過程。在換擋時，踩下離合器使變速箱的一軸和二軸動力分開，此時同步器和擋齒輪軸開始保持同一速度轉動。當同步鎖環內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸後，在摩擦力矩的作用下，齒輪轉速迅速降低（或升高）到與同步鎖環轉速相等，兩者同步旋轉。此時，齒輪相對於同步鎖環的轉速為零，慣性力矩也同時消失。在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環齒圈接合，並進一步與待接合齒輪的齒圈接合，從而完成換擋過程。
同步器的種類。同步器有常壓式、慣性式和自行增力式等種類，其中慣性式同步器被廣泛採用。慣性式同步器包括鎖環式和鎖銷式兩種工作原理。以鎖環式為例，它由花鍵轂、鎖環和接合套組成，鎖環上有短花鍵齒圈，與齒輪及花鍵轂上的外花鍵齒均相同。兩錐面接觸後能破壞油膜，增加錐面間的摩擦，幫助達到同步。
通過上述方式，同步器有效地管理了換擋過程中的轉速同步問題，使齒輪之間的結合更加平順和高效。