行星齒輪減速機內部結構主要由行星輪、太陽輪和內齒圈組成。

中心齒輪通常被稱為“太陽輪”，由輸入端伺服電機通過輸入軸驅動旋轉。圍繞太陽輪旋轉的齒輪被稱為“行星輪”，它們一側與太陽輪咬合，另一側與減速機殼體內壁上的環形內齒圈咬合。這種結構使得行星輪可以承載由輸入軸通過太陽輪傳遞過來的轉矩動力，并通過輸出軸將動力傳輸到負載端。

在正常工作時，行星輪圍繞太陽輪“公轉”的運行軌道就是減速機殼體內壁上的環形內齒圈。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減速機殼體內壁上的環形內齒圈的咬合，最終在自轉驅動力的作用下，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。

此外，行星齒輪減速機的減速原理主要是通過整組行星齒輪系統沿著外齒輪環自動繞行轉動，行星架連結出力軸輸出達到減速目的。如果需要更高的減速比，則可以通過多組階段齒輪與行星齒輪來實現。