當輸入軸隨偏心套旋轉一周時，由于擺線齒輪上的齒廓曲線的特性和縮針齒輪的限制，擺線齒輪運動成既公轉又自轉的平面運動。當輸入軸正轉時，偏心套也轉一圈，擺線齒輪反方向轉一圈得到一個減速。然后借助W輸出機構，將擺線針輪的低速旋轉運動通過銷軸傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出速度。

擺線針輪減速器的所有傳動裝置可分為三部分:輸入部分、減速部分和輸出部分。輸入軸上裝有錯位180°的雙偏心套，偏心套上裝有兩個稱為轉臂的滾柱軸承，構成H機構。兩個擺線針輪的中心孔是偏心套上轉臂軸承的滾道，擺線與針輪上一組環形排列的針齒嚙合，形成一齒差的內嚙合減速機構。(為了減少摩擦，在小速比的減速器中，針齒裝有針齒套。)