諧波減速機主要由波發生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪四個基本構件組成，諧波傳動減速器，是一種靠波發生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。作為減速器使用，通常采用波發生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。波發生器H是一個桿狀部件，其兩端裝有滾動軸承構成滾輪，與柔輪1的內壁相互壓緊。柔輪為可產生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內孔直徑略小于波發生器的總長。波發生器是使柔輪產生可控彈性變形的構件。當波發生器裝入柔輪后，迫使柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形，其長軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合，而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開。

諧波減速機傳動速比大。單級諧波齒輪傳動速比范圍為70~320，在某些裝置中可達到1000，多級傳動速比可達30000以上。它不僅可用于減速，也可用于增速的場合。承載能力高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數多，雙 波傳動同時嚙合的齒數可達總齒數的30%以上，而且柔輪采用了高強度材料，齒與齒之間是面接觸。

諧波減速機周長上其他區段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態。當波發生器沿圖示方向連續轉動時，柔輪的變形不斷改變，使柔輪與剛輪的嚙合狀態也不斷改變，由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……，周而復始地進行，從而實現柔輪相對剛輪沿波發生器H相反方向的緩慢旋轉。工作時，固定剛輪，由電機帶動波發生器轉動，柔輪作為從動輪，輸出轉動，帶動負載運動。在傳動過程中，波發生器轉一周，柔輪上某點變形的循環次數稱為波數，以 n 表示。常用的是雙 波和三波兩種。雙 波傳動的柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為目前應用較廣的一種。