繼引擎之後，SKYACTIV另一重點就是變速箱。
影響一部車性能與油耗的最關鍵因素，除了引擎就是變速箱，效率良好的引擎需要有適合的變速箱可以搭配，才能充分發揮車子的性能。MAZDA大幅改善的引擎的效率之後，一樣對於其變速箱有著革新的設計。
以下是日本MAZDA對於SKYACTIV變速箱介紹的原文：
現在普及しているオートマチックトランスミッション（AT）は構造の違いから，ステップAT（多段オートマチックトランスミッション），CVT（無段変速トランスミッション），デュアル・クラッチ・トランスミッションと，大きくつに分類できる。市場の要求に対する各ATの特徴をまとめると，一般的にFig.1のようになりそれぞれに優劣がある。
SKYACTIV-DRIVEでは，全てのタイプの利点を集約した理想のATを目指し，ステップATをベースに，「燃費の良さ」，「ダイレクト感」，「なめらかな変速」を徹底的に追求した。
ステップATは，スムーズな発進と変速が利点であるトルクコンバータを持っている。一方で，トルクコンバータには，流体継手の滑りによる動力伝達ロスが生じることや，加速時のエンジン回転の変化に遅れて車速が変化するといったダイレクト感不足の問題もある。
この対策として，機械的にエンジンとトランスミッションを直結し滑りをなくすロックアップを使用して，燃費とダイレクト感を向上させてきた。
しかし，燃費とダイレクト感を更に向上させるためには，ロックアップ領域を可能な限り広くする必要がある。ロックアップ領域拡大はダイレクト感を増加させる一方で，NVH（騒音や振動）の悪化，ロックアップクラッチの信頼性不足などの問題もある。このため，あらゆる場面で確実にロックアップさせながら，NVHの抑制などの課題をブレークスルーする必要がある。
これまでは，スムーズ性を重視しショックを吸収する流体継手を主体とした動力伝達機構を使用してきた。しかし，滑りを縮小させるためには，ロックアップクラッチを主体とした動力伝達機構に切り替える必要がある。そのために，ロックアップクラッチ，トーラス（流体継手），ダンパの機能を基本から見直した新トルクコンバータを開発した。
その上で，NVHに関してはトランスミッション単体のみならず，車両全体の改善によって対応し克服した。その結果，Fig.17に示すように，これまでのステップATに比べ格段にロックアップ領域が拡大し，低車速領域を除くほぼ全域でのロックアップが可能になった。
與目前自動變速系統的比較圖。
上文的主要意思，是說現行的自動變速箱主要有三種型態：傳統結構的多檔位式、CVT鋼帶式、雙離合器變速箱等三種，各自的特性詳見圖表。SKYACTIV變速箱的開發目標，是以傳統結構的多檔位變速箱為基礎，追求更佳油耗表現、換檔更順暢、更直接的駕駛感覺。傳統自排多檔位變速箱具有液力變矩器，靠機油進行傳動，因此起步的感覺相當平順，但是也因為如此，傳統自排多檔位變速箱具有滑差，在駕駛時的加減速反應上有不直接的問題。
為了解決這個問題，需要在傳統自排多檔位變速箱上增加鎖定機構，解決滑差產生額外油耗與反應不直接的問題。但是，變速箱鎖定雖然解決了以上問題，也改善油耗並使駕駛反應更直接，但是如果因此大幅增加鎖定的時間，變速箱的傳動噪音就會惡化，而且目前常用的多板離合器鎖定方式也有可靠度的問題，因此如何能在各種狀況都能確實鎖定，又要克服傳動噪音問題是個必須突破的瓶頸。
為了維持平穩變速品質並吸收傳動振動，所以還是必須採用以機油傳動的液力變矩器基礎設計。不過為了降低傳動滑差，採用以鎖定離合器為主要結構，並且可切換的傳動方式是有必要的。所以結合鎖定離合器、液力傳達葉輪、並具有吸震能力的新型液力變矩器因此開發完成。
除了以上革新外，MAZDA也改善了整車設計，使變速箱傳動噪音的問題被克服了。與一般傳統多檔位自排相比，液力變矩器的鎖定比例大幅增加，基本上除了低速行駛之外，其餘全部的行駛車速區域都可以進行變速箱鎖定。
在進一步理解MAZDA對SKYACTIV所做的改善之前，我們需要先理解液力變矩器的設計與原理。
圖示裡面，整個液力變矩器裡面充滿自排變速箱油，引擎的動力主要經由自排變速箱油從引擎側液力傳達葉輪（綠色／左側）經由定葉輪（黃色／中間）”吹”到變速箱側液力傳達葉輪（粉色／右側，又名泵輪），沒有實際的零組件接觸。因為這個原因，所以引擎加減速的衝擊回饋很少，傳動相當平順，但是因為沒有實際、直接的機械接觸，所以傳動效率不高。一般來說，自排變速箱基礎的傳動效率最好頂多是８５％左右，因為沒有實際的機械接觸，所以液力變矩器引擎輸入的轉速永遠會比輸出到變速箱來的高，而這就是所謂的自排變速箱滑差。自排變速箱存在滑差的問題由來已久，而自從自排變速箱被開發完成以來，傳統式自排變速箱的基本結構就沒有大幅的變更過。而所謂的自排變速箱鎖定傳動，就是把圖中左側，右側，中間三個部份直接固定，讓其一起轉動，也就沒有滑差了。
在SKYACTIV上，MAZDA設計了新的液力變矩器，先針對滑差、傳動平順度方面進行改善。鎖定液力變矩器，使其輸入與輸出轉速成為一致，是可以直接把滑差降成零，這能降低油耗、也能提昇加減速反應，但是在起步與低速的時候並不適合這樣做。原因很簡單，引擎是不斷動作的機械，但在起步前車輪是靜止的，所以如果直接鎖定液力變矩器，起步時等於把引擎的輸出與車輪直接連在一起，這會變成起步的衝擊很大，車子會像青蛙一樣瞬間跳出去，感覺並不舒服。而且，在低速行駛時由於液力變矩器鎖定，低速檔對引擎加減速又比較敏感，使得加減速的衝擊感（也就是所謂頓的感覺）很大，一樣不利於行駛的舒適性。
所以為了兼顧舒適性與油耗經濟性，以及更直接的駕駛反應，需要在起步與低速時適度釋放對液力變矩器的鎖定。但是，在起步與低速檔以低速行駛的時候，才是影響油耗的最大關鍵，MAZDA SKYACTIV變速箱進一步縮小了液力變矩器中各個主要組件之間的空隙，並且修改了液力傳達葉輪的幾何設計，強化了低速的傳動效率。等到行車速度加快、或是速度接近定速的時候，變速箱就立即鎖定液力變矩器，消除滑差並提昇車子加減速的反應，這樣才符合SKYACTIV當初開發的要求－更低損耗、更直接清晰的駕駛反應、更佳傳動品質。
相較於自排變速箱，手排變速箱主要是針對換檔的操作性與換檔感覺進行改良。雖然說我覺得國內會進到手排版本的SKYACTIV車款機率不高，不過在此也一併介紹。
SKYACTIV的手排變速箱是以傳統排的結構為基礎進行改良。
我們看一下日本MAZDA的介紹原文：
北米や日本ではATが圧倒的多数派となっていますが、欧州をはじめMTが主流の地域も多く存在しています。グローバルなニーズに応えるため、高トルクに対応するMT（Large）と中トルクに対応するMT（Mid）の２機種を新規に開発しました。開発コンセプトは「シフトフィールと燃費性能を高める、軽量・コンパクトMT」で、ロードスターのようなスポーティで小気味よく、意のままに操れるシフトフィールの実現を目標に掲げました。
軽快なシフトフィールを実現するには、ショートストロークと軽い操作力という二つの相反する特性を両立させることが課題でしたが、従来の構造にとらわれず機能を一から見直すことで、ユニット単体で最大16％の軽量化と現行比で大幅なコンパクト化を実現しました。さらに、内部抵抗を大きく低減させ、ユニット単体で現行比1％の車両燃費を改善しました。
這個原文主要是說，在北美與日本而言，自排變速箱是主流，但是歐洲有許多地區都是以手排為主流。所以為符合全球銷售的目標，MAZDA SKYACTIV計畫改良了高扭力與中扭力的手排變速箱。開發的目標是換檔操作感覺更佳、油耗更低、輕量小型化的手排變速箱。
這是SKYACTIV的手排變速箱的換檔行程與換檔操作力的圖表，可以看到其採取比較均衡的設定。
要實現輕盈的換檔操作感覺，換檔行程與操作力兩者之間的衝突是個問題。MAZDA SKYACTIV的新型手排變速箱系統實現了大幅減輕了16%的重量，且由於機械損耗大幅降低，油耗也因此降低1%。
SKYACTIV這個手排變速箱，若是以高扭力輸出型是三軸的結構設計。簡略的說，它以換檔一萬次的基準盡力減少了零件的配置，使一檔齒輪軸與倒檔齒輪軸共用，縮短了第二輸出軸的長度；而且由於一檔齒輪軸與二檔共用，取消了倒檔齒輪的”惰軸”，這是一支在倒檔切入時才有動力傳達，平時沒有輸出的軸。藉由以上的設計改良，單在齒輪與軸傳動的部份就減少了大約三公斤重，配合變速箱其他零件的減少與零組件尺寸的縮小，這個手排變速箱成功減少了16%的重量。
在變速箱方面，SKYACTIV的主軸看起來似乎比較著重在自排變速箱的革新。MAZDA相中傳統自排變速箱可靠、簡單、易於維修保養的優點，但大幅增加其效率以節省油耗，同時兼顧駕駛品質，確實是個相當實際且有效率的解決方式，也同時達成了對於節能、操控、性能與環保的主要訴求。
