Для создания плавного зацепления и равномерной передачи движения зубчатые колеса в основном изготовляют с профилем зубьев. Эвольвентой, или разверткой окружности, называется кривая, которую описывает точка, лежащая на прямой линии, касательной к окружности, если эту касательную обкатывать по окружности без скольжения. Окружность, с которой развертывается эвольвента, называется основной окружностью. Если с неподвижного круга радиуса сматывать натянутую нить, то конец нити опишет развертку или эвольвенту. Полученная кривая и положена в основу профиля зубьев современных зубчатых колес. Два колеса с профилями зубьев соприкасаются в точке, находящейся на линии центров и называемой полюсом зацепления. Расстояние между центрами этих колес называется межосевым расстоянием. При работе зубчатых колес точка касания зубьев перемещается по прямой, касательной к основным окружностям, проходящей через полюс зацепления и называемой линией зацепления. Угол между линией зацепления и перпендикуляром к линии центров называется углом зацепления. Этот угол обычно обозначают буквой и принимают равным 20°. Зубчатое колесо характеризуется элементами. К ним относятся: диаметр окружности выступов, описанной вокруг центра колеса и ограничивающей вершины головок зубьев; диаметр делительной, или начальной окружности. Начальными окружностями называют воображаемые окружности на зубчатых колесах, катящихся одна по другой без скольжения. У не корригированных зубчатых колес начальные окружности совпадают с делительными окружностями; диаметр окружности впадин, ограничивающей впадины зубьев; высота головки зуба, расположенная между делительной окружностью и окружностью выступов; высота ножки зуба, расположенная между окружностью впадин зубчатого колеса и начальной окружностью; высота зуба — разность между радиусами окружностей выступов и впадин.