蜗杆蜗轮机构是由交错轴斜齿圆柱齿轮机构演变而来的。在一对交错角∑=90°、且和旋向相同的交错轴斜齿轮机构中，若小齿轮1的螺旋角取得很大、其分度圆柱的直径取得较小，且其轴向长度较长，齿数很少（一般），则其每个轮齿在分度圆柱面上能缠绕一周以上，这样的小齿轮外形像一根螺杆，称为蜗杆。
大齿轮2的较小、分度圆柱的直径很大、轴向长度较短、齿数很多，它实际上是一个斜齿轮，称为蜗轮。这样的交错轴斜齿轮机构啮合传动时，其齿廓间仍为点接触。为了改善啮合状况，将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆部分地包住（如下图所示），并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀（两者的差别仅在于滚刀的外径稍大，以便加工出顶隙）范成加工蜗轮，这样加工出来的蜗轮与蜗杆啮合传动时，其齿廓间为线接触，可传递较大的动力。这样的传动机构称为蜗杆蜗轮机构（又称蜗杆传动机构）。
由蜗轮蜗杆的形成可以看出，蜗轮蜗杆机构具有以下两个明显的特征：其一，它是一种特殊的交错轴斜齿轮机构，其特殊之处在于∑=90°，很少，一般；其二，它具有螺旋机构的某些特点，蜗杆相当于螺杆，蜗轮相当于螺母，蜗轮部分地包容蜗杆。
同螺杆一样，蜗杆也有左旋、右旋及单头、多头之分。工程中通常采用右旋蜗杆，蜗杆的头数就是其齿数。由于蜗杆螺旋线导程角，而，故，即蜗轮的螺旋角等于蜗杆的导程角。
