它的基本工作原理是利用蜗轮蜗杆的单向传动特性，蜗杆与蜗轮的配合决定了运动的方向，正向时正常工作，反向时则发生自锁，因此这种机械式的结构比电子液压控制的中央差速系统更能及时可靠地调节前后扭矩分配。然后行星齿轮将动力分配给前后输出轴，从而能够驱动前后车桥。

蜗杆齿轮的动力传输特性刚好跟普通开放式差速器的直齿行星齿轮相反，它能自动把动力分配给受阻力较大一侧的输出轴。正常平稳工况下，托森差速器是前后1:1平均分配动力的，此时差速器里面的行星齿轮自身并不转动。当汽车加速时，由于后轮附着力增大，托森差速器会自动向后轮分配更多的动力来获得更大的有效牵引力。