行星減速機工作原理是當太陽輪在伺服電機的驅動下旋轉時，與行星輪的咬合作用促使行星輪產生自轉，同時，由于行星輪又有另外一側與行星減速機殼體內壁上的環形內齒圈的咬合，終在自轉驅動力的作下，行星輪將沿著與太陽輪旋轉相同的方向在環形內齒圈上滾動，形成圍繞太陽輪旋轉的“公轉”運動。

通常，每臺行星減速機都會有多個行星輪，它們會在輸入軸和太陽旋轉驅動力的作用下，同時圍繞中心太陽輪旋轉，共同承擔和傳遞行星減速機的輸出動力。

不難看出，行星減速機的電機側輸入轉速（即：太陽輪的轉速），要比其負載側輸出轉速（即行星輪圍繞太陽輪公轉的速度）要高，這也是為什么它會被稱作“減速機（Reducer）”的原因。

電機驅動側與應用輸出側之間的轉速比值，稱為行星減速機的減速比，簡稱“速比”，通常在產品規格中用字母 “ i ” 表示，它是由環形內齒圈與太陽輪的尺寸（周長或齒數）之比決定的。一般情況下，具有單級減速齒輪組的行星減速機速比通常在 3 ~ 10 之間；速比超過 10 以上的行星減速機，需要使用兩級（或以上）的行星齒輪組減速。

通常，伺服行星減速機的傳動效率可以達到 97% 以上，背隙一般低于 3 arcmin，剛性可達 3 Nm/arcmin 甚到更高。