L'estructura bàsica d'un convertidor de parell consta d'un impulsor, una turbina i un estator. El seu funcionament es divideix en tres fases:
1. Fase d'arrencada: el motor acciona l'impulsor i l'ATF és llançat cap a la vora exterior per força centrífuga, impactant les pales de la turbina. Durant aquesta fase, la velocitat de la turbina és baixa, l'estator està estacionari i el fluid flueix a l'inrevés, impactant les pales de l'estator i generant una força de reacció, amplificant així el parell (similar a com bufa un ventilador elèctric contra un altre ventilador).
2. Fase d'acoblament: quan la velocitat de la turbina arriba al 85%-90% de la velocitat de l'impulsor (font de dades: Informe tècnic de ZF), l'estator comença a girar lliurement amb el flux de fluid i el convertidor de parell entra en un "estat acoblat". En aquest punt, l'amplificació del parell cessa i l'eficiència de la transmissió augmenta fins al 90%.
3. Fase de bloqueig: els convertidors de parell moderns estan equipats amb un embragatge de bloqueig. Quan la velocitat del vehicle supera els 40 km/h (la velocitat específica varia segons el vehicle), l'embragatge comprimeix l'impulsor i la turbina, creant una connexió rígida i evitant la pèrdua d'energia associada a la transmissió hidràulica.