Vaihteisto on sarja vaihteita, jotka toimivat yhdessä. Tätä hammaspyöräryhmää voidaan käyttää useilla tavoilla, ja se on tehokas vaihtamaan yhden tehomuodon toiseen suorittamaan tarvittavat toiminnot. Vaihdejunat löytyvät melkein kaikista mekaanisista laitteista, ja ne vaihtelevat koosta riippuen toiminnastaan.
Yksi yksinkertaisten koneiden ensimmäisistä kehityksistä, vaihteisto sisältää sekä pyörän että vivun. Kun useita vaihteita käytetään yhdessä, ne voivat suorittaa tehtäviä, jotka vaativat enemmän voimaa kuin vain yksi vaihde. Pieni vaihde, jota moottori pyörii, voi esimerkiksi pyörittää isompaa. Suurempi hammaspyörä pystyy siirtämään suurempia esineitä kuin pienempi hammaspyörä pystyy, mutta koska pieniä hammaspyöriä käytetään pyörimään, suuri vaihde ei tarvitse suurempaa, vähemmän tehokasta moottoria toimiakseen.
Junan vaihteille on perinteisesti annettu erilaisia nimiä. Vaihdetta, joka tuottaa voimanlähteen vaihteistoon, kutsutaan kuljettajaksi, kun taas junan viimeistä vaihetta, joka vastaanottaa energian, kutsutaan käyttövaihteeksi. Näiden kahden välistä hammaspyörää kutsutaan tyhjäkäynniksi.
Energian määrä, jonka jokainen vaihteisto pystyy siirtämään, riippuu hampaiden määrästä ja koosta. Jokainen hammaspyörävaihde vaihtaa vaihteen vastaanottaman pyörimissuunnan. Näitä kahta tekijää on pidettävä voiman määränä ja voiman suunnan, jonka vetolaite vastaanottaa, oltava tarkkoja lajeja, joita tarvitaan käytettäväksi.
Oikean loppumäärän ja voiman suunnan saavuttamiseksi vaihteessa voidaan käyttää monenlaisia vaihteita. Tyypillisten pyöristettyjen hammaspyörien lisäksi, jotka ovat pääasiassa pyöriä, joissa on hammasrivejä, on hammaspyörät, jotka siirtävät energiaa hammaspyörästä hihnaan tai ruuviin. Myös kartiohammaspyörät ovat yleisiä. Nämä ovat paksumpia hammaspyörien versioita, ja niitä käytetään siirtämään energiaa hammaspyörästä 90 asteen kulmassa. Hammaspyörät voidaan asettaa toistensa sisään pyörivän energian siirtämiseksi pyöriväksi energiaksi.
Vaihteisto on yksi vanhimmista ja käytännöllisimmistä mekaanisen voimansiirron keinoista. Varhaisista vesipyöristä nykyaikaisiin polttomoottoreihin niitä käytetään lähes kaikissa mekaanisissa asetuksissa ja ne voivat toimia yhdessä tuhansia vuosia uudempien ja vanhempien tekniikoiden kanssa. Vaikka muutkin vanhemman tekniikan muodot vanhentuvat ja ne korvataan uudemmilla monimutkaisemmilla muodoilla, vaihdejunat ovat todennäköisesti edelleen yleisessä käytössä.