Rasio roda gigi adalah hubungan antara jumlah gigi pada dua roda gigi yang dihubungkan. Hubungan ini dinyatakan secara matematis. Misalnya, jika satu gigi dengan 13 gigi digerakkan oleh gigi dengan 21 gigi, rasio giginya adalah 1/1.62, atau 1:1.62. Hampir semua jenis mesin mekanik, seperti kendaraan, peralatan pertanian, dan mesin industri, menggunakan roda gigi dalam beberapa cara, dan rasio roda gigi digunakan untuk membantu menentukan kinerja mesin.
Ide rasio roda gigi didasarkan pada keliling lingkaran. Ketika dua roda gigi dengan keliling yang berbeda dihubungkan oleh gigi di tepi luar, gerakan yang satu diterjemahkan menjadi gerakan yang lebih besar atau lebih kecil oleh yang lain. Jika roda gigi dengan keliling besar memutar yang hanya setengahnya, roda gigi yang lebih kecil akan berputar dua kali lebih cepat dari yang lebih besar. Konsep yang sama bekerja secara terbalik.
Rasio roda gigi secara khusus disesuaikan oleh produsen mesin dan mesin lainnya, untuk mencapai hasil tertentu. Dalam beberapa konteks, seperti transmisi mobil, rasio roda gigi dapat divariasikan untuk menyesuaikan dengan kebutuhan mobil pada tingkat kecepatan yang berbeda. Gigi terendah dalam transmisi mobil akan memiliki rasio gigi yang tinggi, seperti 2:1 atau 3:1. Hal ini memberikan mobil kemampuan untuk dengan mudah mulai bergerak dari berhenti total, seperti di lampu lalu lintas. Namun, karena mesin harus membuat dua atau tiga putaran untuk setiap putaran transmisi, mesin tidak dapat membuat mobil dengan gigi rendah melaju sangat cepat.
Pada gigi kedua, rasio gigi lebih rendah, artinya mesin tidak perlu bekerja keras untuk memberikan akselerasi tambahan pada mobil. Pada gigi yang lebih tinggi, rasio gigi semakin rendah. Ini bagus untuk akselerasi sedang dan mengurangi jumlah putaran mesin yang diperlukan untuk menjaga mobil pada kecepatan jelajah yang nyaman. Roda gigi dalam transmisi, oleh karena itu, berfungsi untuk memperbesar atau mengurangi output mesin, berdasarkan kecepatan mobil pada saat itu.
Roda gigi terkadang dapat dihubungkan dengan sabuk atau dengan cara lain, tetapi sebagian besar dihubungkan dengan gigi. Pengaturan ini memberikan beberapa keuntungan yang berbeda. Pertama, selama tidak ada gigi yang patah, tidak ada selip di antara roda gigi, yang akan mengakibatkan hilangnya efisiensi. Mereka juga memungkinkan untuk merancang rasio roda gigi yang tepat. Bahkan jika keliling roda gigi sedikit tidak sempurna, gigi membuatnya sehingga ketidaksempurnaan ini tidak menjadi masalah. Karena mereka menyinkronkan roda gigi dengan tepat, mereka juga memberi mereka rasio roda gigi yang tepat.