齒輪的結構與帶輪相似，只是齒輪輪緣外面不是皮帶溝槽而是輪齒，齒輪的結構形式和尺寸也是根據工藝要求和經驗數據確定的。

當齒輪直徑很小，齒根圓到鍵槽底部的距離e≤（2~2.5）m端時（m端指端面模數，直齒輪m端=m），應與齒輪和軸做成一體，稱為軸齒輪。當齒輪的直徑比較大時，應將齒輪與軸分開。此時，對于鋼齒輪應保證e≥2m端，鑄鐵齒輪須保證e≥2.5m端。

當齒輪的齒頂圓直徑d頂≤160毫米時，這時可以把齒輪做成實心結構。

當齒頂圓直徑d頂≤500毫米時，齒輪可做成輻板式結構。

當齒頂圓直徑d頂≤1000毫米時，常采用鑄鐵或鑄鋼材料制造。鑄造齒輪多用輪輻式結構。

一對嚙合的齒輪，由于小齒輪的齒數少，輪齒受載荷的數量多，磨損也大，因此從強度和磨損考慮，小齒輪的材料應比大齒輪要好些，或者提高小齒輪材料的機械性能。