Kõige olulisemal kujul on hammasrattad ümmargused hammastega seadmed, mis võimaldavad mootori pöörete arvu pöördemomendiks muuta. Hammasrattad on kas käiguvõlli külge kinnitatud või selle osad. Paljude levinumate hammasrataste keskel on auk, mida nimetatakse avaks, mille kaudu käiguvõll on paigaldatud. Hammasratta võlli pööramisel pöörleb ka hammasratas.
Põhimõtteliselt on käiguvõll käigu telg, mis tagab pöörlemise, mis võimaldab ühel käigul haakuda ja teist pöörata. Seda protsessi nimetatakse sageli käigu vähendamiseks ja see on hädavajalik hobujõudude ülekandmiseks mootorilt ajamimehhanismile. Mootori kiiruse teisendamine pöördemomendiks on see, mis annab liikumapaneva jõu, mis toidab näiteks auto rattaid. Auto käigukastis olevate hammasrataste ja võllide kaudu saab mootor töötada püsiva kiirusega, samal ajal kui auto rattad saab sõita kiiremini või aeglasemalt või isegi tagurpidi, kasutades sama mootori pöörlemissuunda ja kiirust.
Tavalise automootori hooratas on ühendatud hammasratta võlliga, kuhu on kinnitatud mitu erineva suurusega hammasratast. Võlli horisontaalse liikumise kaudu ühendatakse need põhiülekanded teiste suuremate ja väiksemate hammasratastega, mis on samuti paigaldatud hammasrattavõllidele, ja lahutatakse neist. Samuti on veovõll, mis edastab jõu auto käigukasti käigukastist teljele ja edasi veoratastele, üks väga levinud näide hammasrattavõllist.
Hammasrattavõllid võivad samuti sisaldada võlli integreeritud hammasrattahambaid, muutudes seega võlli hammasrattaks. Selliseid võlli, mille mõlemas otsas on hammasratas, nimetatakse ristuvateks võlli hammasratasteks. Koonhammasrattad ja spiraalhammasrattad on ristuvad võlli hammasrattad. Hea näide seda tüüpi ülekandest on helikopteri rootor. Mootori vertikaalne ristuv võlli hammasratas ühendab rootorite pööramiseks ühe või mitu horisontaalset võlli hammasratast.
Sama põhimõte kehtib ka auto kohta. Veovõll on sageli käigukasti otsas võll ja diferentsiaali otsas ristuv võlli hammasratas. See konfiguratsioon võimaldab vertikaalse liikumise muuta horisontaalseks.
Mõned erinevat tüüpi käiguvõllid on ekstsentrivõllid, haakeseadise võllid, splitsvõllid ja võtmega võllid. Suure koormusega rakendustes kasutatavad hammasrattad on suure tõenäosusega valmistatud tugevast metallist. Muud nende võllide valmistamiseks kasutatavad materjalid on vask alumiinium ja plast. Algne käiguvõll, mida tavaliselt leiti keskaegse lihvkettaga, oli valmistatud puidust.