齿轮可以定义为齿形轮，它将旋转力传递到另一个齿轮或装置，以传输能量，从而改变速度和运动方向，并完全转移力而不产生滑移，其角速度均匀。
早在公元前年，古希腊著名的哲学家亚里士多德在文献中对齿轮有过记录。公元前年左右，数学家阿基米德也在文献中对使用了涡轮蜗杆的卷扬机进行了说明。在现今伊拉克凯特斯芬遗迹中还保存着公元前的齿轮。齿轮在我国的历史也源远流长。据史料记载，远在公元前~年的中国古代就已开始使用齿轮，在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。
直到17世纪末，人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动的应用日益广泛；先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮，一直到20世纪初，渐开线齿轮已在应用中占了优势。其后又发展了变位齿轮、圆弧齿轮、锥齿轮、斜齿轮等等。
现代齿轮技术已达到：齿轮模数0.~毫米；齿轮直径由1毫米~米；传递功率可达十万千瓦；转速可达十万转/分；最高的圆周速度达米/秒。国际上，动力传动齿轮装置正沿着小型化、高速化、标准化方向发展。特殊齿轮的应用、行星齿轮装置的发展、低振动、低噪声齿轮装置的研制是齿轮设计方面的一些特点。