行星齿轮减速机内部结构主要由行星轮、太阳轮和内齿圈组成。

中心齿轮通常被称为“太阳轮”，由输入端伺服电机通过输入轴驱动旋转。围绕太阳轮旋转的齿轮被称为“行星轮”，它们一侧与太阳轮咬合，另一侧与减速机壳体内壁上的环形内齿圈咬合。这种结构使得行星轮可以承载由输入轴通过太阳轮传递过来的转矩动力，并通过输出轴将动力传输到负载端。

在正常工作时，行星轮围绕太阳轮“公转”的运行轨道就是减速机壳体内壁上的环形内齿圈。当太阳轮在伺服电机的驱动下旋转时，与行星轮的咬合作用促使行星轮产生自转；同时，由于行星轮又有另外一侧与减速机壳体内壁上的环形内齿圈的咬合，最终在自转驱动力的作用下，行星轮将沿着与太阳轮旋转相同的方向在环形内齿圈上滚动，形成围绕太阳轮旋转的“公转”运动。

此外，行星齿轮减速机的减速原理主要是通过整组行星齿轮系统沿着外齿轮环自动绕行转动，行星架连结出力轴输出达到减速目的。如果需要更高的减速比，则可以通过多组阶段齿轮与行星齿轮来实现。