Kaksoiskytkinvaihteisto (DCT), jota kutsutaan myös kaksois- tai kaksoiskytkinvaihteistoksi, yhdistää sekä manuaalisen että automaattivaihteiston parhaat puolet hybridiksi, joka ei vaadi kuljettajaa vaihtamaan vaihteita, ja tarjoaa tasaisen ja nopean vaihdon, ja toimii tehokkaammin kuin manuaalinen tai automaattivaihteisto. Sen ainutlaatuinen kokoonpano tunnetaan puoliautomaattivaihteistona. Se käyttää kahta erillistä kytkintä, joista toinen kytkee parilliset vaihteet vaihteistoon ja toinen parittomiin vaihteisiin. Kun yksi vaihde, esimerkiksi kolmas, on kytkettynä, kytkimellä on seuraava vaihde, mahdollisesti neljäs, jos kuljettaja kiihdyttää vauhtia, ja se on heti valmis, jotta se voi vaihtaa kolmannesta neljännelle menettämättä moottorin tehoa ja ilman vaaditaan kuljettajaa painamaan kytkinpoljin alas kuten manuaalivaihteisessa autossa.
Koska auton kuljettajan ei tarvitse painaa kytkinpoljinta vaihtaakseen vaihteita, näyttää siltä, että kaksoiskytkinvaihteisto on automaattinen. Silti se on itse asiassa puoliautomaattinen. Sähköhydraulinesteen avulla kytket ja irrotat kytkimet. Tämä neste pakottaa kytkinlevyn moottorin vauhtipyörää vasten ja voima pyörittää auton pyöriä. Kun auto hidastuu, anturit lähettävät vähemmän nestettä kytkimeen ja se kytkeytyy pois, koska nesteen voima ei ole tarpeeksi vahva pitämään sitä vauhtipyörää vasten.
Kaksi kytkintä mahdollistaa kaksoiskytkinvaihteiston. Kun yksi vaihde on kytketty, kytkin valmistautuu vaihtamaan vastakytkimen vaihteelle. Koska toisessa kytkimessä on parittomat vaihteet ja toisessa parilliset vaihteet, kytkimet vaihtuvat jatkuvasti edestakaisin ja siirtyminen yhdestä toiseen tapahtuu niin nopeasti, että kuljettaja ei koskaan tunne auton vaihtavan vaihteita.
Kaksoiskytkinvaihteiston etuja ovat tehokkaampi suorituskyky ja nopeammat vaihtonopeudet. Koska seuraava vaihde on jo valmis vaihtamaan, muutos tapahtuu lähes välittömästi ja vaihto on sujuvaa. Moottorin tehoa ei menetetä, kuten automaattivaihteistoissa, joissa käytetään vääntömomentinmuuntimia moottorin kytkemiseksi päälle ja pois. Vääntömomentinmuunnin on periaatteessa samanlainen kuin sähköhydraulinen neste, mutta menettää osan moottorin tehosta kytkeytyessään ja irrotettaessa.
Kaksoiskytkinvaihteiston haittoja ovat sen korkea hinta ja osien monimutkaisuus. Tämän tyyppistä voimansiirtoa käyttävät autot maksavat enemmän ja korjaukset vaativat enemmän vaivaa ylimääräisten osien ja niiden kohdistamisen vuoksi. Mitä enemmän osia, sitä enemmän ongelmia voi ilmetä.