諧波減速器是一種由固定的內齒剛輪、柔輪、和使柔輪發生徑向變形的波發生器組成，諧波齒輪減速機是齒輪減速機中的一種新型傳動結構，它是利用柔性齒輪產生可控制的彈性變形波，引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質上的差別，在嚙合理論、集合計算和結構設計方面具有特殊性。諧波減速器具有高精度、高承載力等優點，和普通減速器相比，由于使用的材料要少50%，其體積及重量至少減少1/3。
諧波減速器主要由三個基本構件組成：
（1）帶有內齒圈的剛性齒輪（剛輪），它相當于行星系中的中心輪；
（2）帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪），它相當于行星齒輪；
（3）波發生器H，它相當于行星架。
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*嚙合，而短軸兩端附近的齒則與剛輪*脫開。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，固定鋼輪，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。
諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節相同，但齒數不等，通常采用剛輪與柔輪齒數差等于波數，即
z2－z1=n
式中 z2、z1--分別為剛輪與柔輪的齒數。
當剛輪固定、發生器主動、柔輪從動時，諧波齒輪傳動的傳動比為
i=-z1/(z2-z1)
雙波傳動中，z2－z1=2，柔輪齒數很多。上式負號表示柔輪的轉向與波發生器的轉向相反。由此可看出，諧波減速器可獲得很大的傳動比。
