Una transmisión manual es una caja de cambios que no puede alterar la relación de cambio por sí sola, requiriendo la intervención del conductor para hacer esto. Por lo tanto, se diferencia de una transmisión automática en que ésta última sí puede cambiar de marcha de forma autónoma. Antiguamente, un automóvil con caja de cambios automática solía tener peores prestaciones y consumos que uno con caja de cambios manual. En la actualidad, algunos tipos de cajas de cambios automáticas han logrado valores de consumo destacados, aunque las cajas automáticas basadas en convertidor hidráulico de par no superan la velocidad de cambio de una caja manual. A lo largo de la década de 1980, los modelos de automóviles pasaron a incorporar cajas manuales de cinco cambios (en la década de 1990, sólo los automóviles de bajo costo o del segmento A tenían cajas de cuatro marchas). En la última década, los modelos de alta gama, en particular aquellos equipados con un motor diésel, pasaron a incorporar una sexta marcha para poder circular en autopista con el motor a bajo régimen y, por tanto, con consumos menores.
COMPONENTES DE LA TRANSMISION
La caja de cambios está constituida por una serie de ruedas dentadas dispuestas en tres árboles.
- Árbol primario. Recibe el movimiento a la misma velocidad de giro que el motor. Habitualmente lleva un único piñón conductor en las cajas longitudinales para tracción trasera o delantera. En las transversales lleva varios piñones conductores. Gira en el mismo sentido que el motor.
- Árbol intermedio o intermediario. Es el árbol opuesto o contraeje. Consta de un piñón corona conducido que engrana con el árbol primario, y de varios piñones (habitualmente tallados en el mismo árbol) que pueden engranar con el árbol secundario en función de la marcha seleccionada.Gira en el sentido opuesto al motor.
- Eje de marcha atrás. Lleva un piñón que se interpone entre los árboles intermediario y secundario (longitudinal) o primario y secundario (transversal) para invertir el sentido de giro habitual del árbol secundario. En el engranaje de marcha atrás, normalmente se utiliza un dentado recto, en lugar de un dentado helicoidal, más sencillo de fabricar. Asimismo, cuando el piñón se interpone, cierra dos contactos eléctricos de un conmutador que permite lucir la luz o luces de marcha atrás, y al soltarlo, vuelve a abrir dichos contactos.
Todos los árboles se apoyan, por medio de cojinetes, axiales, en la carcasa de la caja de cambios, que suele ser de fundición gris,(ya en desuso) aluminio o magnesio y sirve de alojamiento a los engranajes, dispositivos de accionamiento y en algunos casos el diferencial, así como de recipiente para el aceite de engrase.
En varios vehículos como algunos camiones, vehículos agrícolas o automóviles todoterreno, se dispone de dos cajas de cambios acopladas en serie, mayoritariamente mediante un embrague intermedio. En la primera caja de cambios se disponen pocas relaciones de cambio hacia delante, normalmente 2, (directa y reductora); y una marcha hacia atrás, utilizando el eje de marcha atrás para invertir el sentido de rotación.
La lubricación puede realizarse mediante uno de los siguientes sistemas:
- Por barboteo.
- Mixto.
- A presión.
- A presión total.
- Por cárter seco.
Sincronizador: los sincronizadores se utilizan para conseguir engranar de forma adecuada. El engranaje se obtiene con el desplazamiento de la corona del sincronizador, también llamada carrete. Este carrete lleva un dentado interno que consigue engranar con el piñón loco de la velocidad deseada. Cuando el conductor acciona la palanca del cambio y selecciona una velocidad, el carrete correspondiente es empujado hacia el engranaje. Conforme se va acercando el carrete el anillo cónico va entrando en el, produciendo un rozamiento que iguala las velocidades entre el eje secundario y el engranaje. Al seguir avanzando el carrete sus dientes engranan con los del piñón, haciéndose solidario el giro de este con el del eje secundario, es decir, entrando la velocidad.
PALANCA DE CAMBIOS Tiene libertad de movimiento en cualquiera de las direcciones de los tres ejes espaciales. Así, el mecanismo interior de la palanca puede transformar los movimientos realizados por el conductor en movimientos de tracción y empuje en los extremos de ambos cables. Los movimientos que realiza la palanca hacia la derecha e izquierda llegarán al cambio como movimiento de selección, mientras que los movimientos de avance y retroceso de la palanca provocarán movimiento de conexión de las marchas 
CARCASA La carcasa del cambio consta de 2 piezas de magnesio (carcasa del cambio y carcasa de embrague).
Con una tapa específica se cierra la carcasa del cambio hacia fuera. Los componentes de la carcasa son de magnesio, para conseguir un conjunto más ligero. 
GRUPO DIFERENCIAL El grupo diferencia constituye una unidad compartida con el cambio de marchas. Se apoya en dos cojinetes de rodillos cónicos, alojados en las carcasas de cambio y embrague.
ENGRANAJE HELICOIDALES El diseño del diente es muy similar a los rectos, la diferencia estriba en que sus dientes están inclinados en un ángulo de hélice con respecto al eje de rotación, este ángulo de hélice puede ser derecho o izquierdo.
Para las cajas de cambio podemos decir que un par de engranajes helicoidales opuestos, se acoplan en ejes paralelos.
Varilla selectora:
sobre ella se instalan las horquillas que van a desplazar los sincronizadores. Las varillas se mueven gracias a la acción de la mano del conductor sobre la barra de cambios.
Piñón loco: también se le conoce por el nombre de piñón de reversa, y tiene la función de cambiar el sentido de rotación proveniente del tren fijo al tren móvil para así poner en marcha atrás el automóvil.
Retenedor de bola
es una esfera empujada por un resorte helicoidal que se encarga de fijar en una determinada posición al sincronizador del cambio.
DIAGNOSTICO DE SERVICIO TRANSMISION MANUAL
DESCRIPCION GENERAL
Los síntomas de las distintas fallas localizados en la caja de velocidades, generalmente, se manifiestan por sonidos de diversa índole que, par sus características propias y el grado de experiencia del mecánico, pueden ser determinados rápidamente con cierta precisión.
Si el funcionamiento de la caja es ruidosa, estando la palanca de cambios en neutral y el motor marchando en vacío, percibiéndose un silbido, se puede diagnosticar que la falla radica en un cojinete. Una especie de traqueteo a canto intermitente, se le atribuye a engranajes con dientes gastados o astillados. Existiendo desalineación entre el motor y la caja de velocidades, los ruidos serán bien notables, luego de cierto tiempo de uso o sea cuando comiencen a tomar juego excesivo por desgaste incorrecto las distintos piezas en movimiento.
Cuando la caja de velocidades es ruidosa, hallándose seleccionada una velocidad, pueden presentarse los mismos sonidos que cuando la palanca de cambios está en neutral, sólo que la frecuencia de aquellas es mayor. Seguidamente se proporciona un detalle de posibles causas que contribuyen a un rápido diagnóstico, según la característica de las fallas que comúnmente pueden presentarse.
PERDIDA DE LUBRICANTE
Excesiva cantidad de lubricante.
Lubricante inadecuado que forma mucho espuma.
Fisura o defecto de fundición en la carcaza de la caja.
Tapón de verificación o de drenaje flojo a dañados las roscas.
Bulones flojos o sus roscas dañados.
Juntas dañadas, mal instalados a faltantes.
Retenes de aceite dañados o incorrectamente instalados.
Retén del cojinete del engranaje de mando roto.
DIFLCULTOSO PASE DE LOS CAMBIOS
Engranajes con dientes astillados o rotos. Eje principal con sus estrías deformadas, melladas o rotas.
Estrías del engranaje desplazable, defectuosos
Manguito del sincronizador se traba en la maza del sincronizador.
Anillos freno del sincronizador, gastados a dañados.
Extensión trasera floja.
Demasiado ajuste del engranaje desplazable en el eje principal.
Dificultoso acople del embrague.
Mecanismo de comando remoto mal ajustado a falto de lubricación.
Varillas de mando mal ajustados.
Ajuste incorrecto de los componentes de la caja selectora de cambios.
Buje piloto en el cigüeñal, dañado.
DOS VELOCIDADES ENGRANAN A LA VEZ
Pasador de traba defectuoso.
LAS VELOCIDADES NO DESENGRANAN
Eje principal con sus estrías deformadas, melladas a rotas.
Engranaje desplazable trabado en el eje principal.
Horquillas de cambios gastadas, rotas a torcidas.
Varillas de mando mal ajustadas.
Dificultoso desacople del embrague.
LA PRIMERA O LA MARCHA ATRAS SE DESENGRANAN
Dientes del engranaje desplazable dañados o gastados
Juego excesivo entre el egranaje desplazable y el eje principal
Estriado del eje principal , gastado
Excesivo juego longitudinal del cuadruple
Dientes del engranaje libre de la M.A. con excesivo desgaste
Horquilla de cambios defectuosa
Piezas del selector de cambios gastadas
Resortes de bolilla del retén dénbil o roto
LA TERCERA VELOCIDAD SE DESENGRANA
Dientes del engranaje de mando dañados o gastados.
Desalineación de la caja con el motor.
Piezas del sincronizador gastadas.
Horquilla de cambios defectuosa.
Retén del cojinete del engranaje de mando, flojo.
Rodillos del cojinete guía del eje principal, gastados.
Resorte de bolilla retén débil o roto.
Piezas del selector de cambios gastadas.
Varillas de mando mal ajustadas.
CON UNA VELOCIDAD SELECCIONADA EL MOTOR GIRA Y EL EJE DE PROPULSION NO
El disco del embrague patina.
Revisar engranaje de mando y/o el eje principal.
Revisar dientes de engranajes.
Revisar horquilla de cambios.
Revisar palanca de cambios.
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