Sisäiset hammaspyörät viittaavat hammaspyöriin, joissa hampaat leikataan onton sylinterin tai kartion sisäpintaan. Niitä käytetään laajasti erilaisissa mekaanisissa laitteissa ainutlaatuisten etujensa vuoksi.
Yksi sisäisten hammaspyörien tärkeimmistä sovellusalueista on autojen ja teollisuuskoneiden vaihdelaatikoissa. Sisäisiä hammaspyöriä käytetään myös erityyppisissä pumppuissa ja kompressoreissa. Niiden päätehtävä on siirtää vääntömomentti ja teho kahden pyörivän akselin välillä vakiona nopeussuhteella.
Ulkoisiin hammaspyöriin verrattuna sisäisillä vaihteilla on useita selkeitä etuja. Ensinnäkin ne ovat kompakti ja voivat tukea suurempia vaihdesuhteita. Toiseksi, heillä on tasaisempi siirto ja vähemmän melua hampaiden välisen suuremman kosketuspinta -alan vuoksi. Kolmanneksi, sisäiset vaihteet voivat tarjota tasapainoisen kuormituksen jakautumisen, mikä johtaa parempaan kestävyyteen ja pidempään käyttöikään.