咬手玩具的工作原理主要基於其內部複雜的機械結構，這些結構包括牙齒、卡件、凸輪、彈簧等。當按下隨機牙齒時，會觸發一系列機械動作，導致玩具的嘴巴閉合。
具體來說，每個牙齒下方都有一個機關，包括一個盤狀機關和至少一個觸發孔洞。當掰開玩具的嘴巴時，這個盤狀機關隨之旋轉並儲存能量。如果按下的牙齒正好位於觸發孔洞上方，儲存的能量就會使玩具的嘴巴咬合。
此外，玩具的設計還包括了隨機觸發機制。例如，凸輪上的長卡尺和滑動長板的組合，以及觸發件的設計，確保了每次按下的牙齒都是隨機的。這樣，即使記住上一次按下的位置，也無法準確預測下一次的結果。