諧波減速機中的齒輪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，諧波減速機中的齒輪減速器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。諧波減速機具有高精度、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。
同行星齒輪傳動一樣，諧波齒輪傳動也是由三個基本構件所組成：固定的內齒剛輪、柔輪、(即其基體與從動軸相連的彈性薄壁套杯“在柔輪開端的母線上做出齒圈”)和使柔輪發生徑向變形的波發生器。在剛輪和柔輪上切出模數相同的輪齒，但齒數不同，即柔輪的齒數比剛輪的齒數少兩個。諧波減速機傳動的齒數差表征柔輪的變形波數。常見的是波數w-2的諧波傳動。在自由狀態(無發生器)下，兩輪處于同心位置，而剛輪和柔輪的各齒間隙均勻。裝在柔輪內的發生器使柔輪發生徑向變形而成為橢圓形。這時，在橢圓的長軸上，齒沿整個工作高度嚙合，而在短軸上，齒頂之間形成了徑向間隙。在發生器的旋轉過程中，柔輪的形狀始終接近于上述的形狀。
諧波減速機由剛輪、柔輪、和波發生器三個主要構件組成。其中，波發生器是主動件，剛輪和柔輪之一為從動件。固定剛輪是一個剛性的內齒輪，柔輪是一個容易變形的薄壁圓筒外齒輪，它們一同具有三角形(或漸開線)的齒形，且兩者的周節相等，但剛輪比柔輪多幾個齒(通常為兩齒)。波發生器由一個橢圓盤和一個柔性球軸承組成，或者由一個兩端均帶有滾子的轉臂組成。通常波發生器為原動體，柔輪和剛輪之一為從動體，另一個為固定件。