當筒形殼（主動軸）轉動時，球形滾輪將帶動三樞軸隨其轉動，而三樞軸與從動軸以花鍵聯接，因此進而帶動從動軸轉動，實現動力的傳遞。當輸出軸與輸入軸沒有夾角時，三樞軸及球形滾輪在筒形殼的滾道中，因三樞軸的自動定心作用，能使兩軸軸線重合，兩者等速傳動；當輸出軸與輸入存在夾角α時，隨著三樞軸軸頸的傾斜，球形滾輪沿滾針滑動，使球形滾輪球面和筒形殼的滾道球面相吻合，所形成的接觸母線同樣是筒形殼和球形套圈的共軛曲線，可以保證球面滾子的傳力點始終位于兩軸交角的平分面上，同樣具有等速傳動特性。

三樞軸式萬向節具有結構簡單、體積小、質量輕、潤滑好、散熱快、承載能力大和工作可靠等優點，因而廣泛應用于汽車前后驅動橋中，特別是采用輕量化設計和布置比較困難的中小排量轎車中。