CVT 無級變速的工作原理是通過一系列特殊結構和組件的配合來實現傳動比的連續改變，從而讓發動機的轉速與車輪的轉速達到最佳匹配。

其主要部件包括驅動輪、驅動帶、金屬帶、液壓泵等。驅動輪分為主動輪和從動輪，都由可動盤和固定盤組成，且是錐面結構，形成 V 型槽與金屬帶嚙合。金屬帶通常由兩束金屬環和眾多金屬片構成。

工作時，發動機輸出的動力先傳遞到主動輪，再經金屬帶傳至從動輪，最后通過減速器、差速器到達車輪。主動輪和從動輪的可動盤能作軸向移動，通過改變錐面與金屬帶嚙合的工作半徑來調節傳動比。這一移動量由控制系統根據駕駛者需求，調節主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實現。

由于主動輪和從動輪工作半徑能連續調節，從而實現無級變速。汽車起步時，主動輪工作半徑小，傳動比大，保證驅動橋有足夠扭矩，車速增加時，主動輪工作半徑增大，從動輪工作半徑相應減小，傳動比下降，車速得以提升。

此外，還有環形 CVT 系統，它使用板和動力滾輪代替皮帶和滑輪，一個盤片連接發動機，另一個連接驅動軸，滾輪在盤片間傳輸動力，通過滾輪的位置變化改變傳動比。還有液壓 CVT，利用可變排量泵改變流入液壓馬達的流體量，將發動機旋轉運動轉換為流體流動，再轉換回旋轉運動。液力機械變速器常與行星齒輪組和離合器組合，有三種動力傳輸模式。

CVT 無級變速具有眾多優點，如消除換擋沖擊、提高燃油效率、靈活響應各種條件、更好地控制排放等，但也存在一些缺點，比如受扭矩限制、體積較大較重、維護成本較高等。