方向盤通過轉向機構將圓周運動轉變為直線運動，從而控制汽車方向。

當駕駛員轉動方向盤時，這一動作首先帶動與之相連的轉向柱轉動。轉向柱末端連接著轉向機，轉向機內部常見的是齒輪齒條結構。轉向柱的轉動會使轉向機中的小齒輪隨之轉動，由于小齒輪與齒條相互嚙合，這種圓周運動就被轉化為直線運動。齒條的直線運動推動或拉動車輪旋轉一定角度，進而實現汽車方向的改變 。

如今，汽車多配備電子助力轉向系統。電動助力轉向系統由傳感器、控制單元和助力電機組成。轉矩傳感器會將轉動信號傳遞給控制器，控制器經過計算后給電機提供適當電壓，驅動電機轉動。電動機產生的扭矩經減速機構放大后推動轉向柱或轉向拉桿，為轉向提供助力。并且電動助力配置了車速傳感器，能根據車速調整助力，讓駕駛操控更舒適、安全。總之，正是通過這樣的機械傳動和電子輔助，方向盤得以精準控制汽車方向。