滾子式單向離（lí）合器由（yóu）外圍、滾子、彈簧和內圈組成，滾子數目通常為6—8個。工作過程中，若單向離合器的外圈相對於內圈沿逆時針方向轉動，那麽，滾子便在具有凸輪型線的開口槽中向大（dà）端移動並壓縮彈簧。這時，單向離合器（qì）不會出現鎖止現象，而允許（xǔ）外（wài）圈轉動，也（yě）就是說，單向離合器在任何時候都（dōu）允許其外圈相對於內圈（quān）作（zuò）逆時針轉動。換（huàn）一種說法，即允（yǔn）許其內圈相對於外圈作順時針轉動。
但在工作過程中，若單向（xiàng）離合器的外圈試圖相對於內圈沿順時（shí）針方向轉動，那麽，滾子便在開口槽中向小端移動，楔（xiē）入（rù）內、外圈之間，將兩者鎖住，與此同時，還可以在兩者之間傳遞扭矩。此刻，彈簧的作用（yòng）是改善滾子（zǐ）最初的楔入動（dòng）作，一旦滾（gǔn）子楔入開口槽的小端，則單向離（lí）合器出現鎖止，從（cóng）而不（bú）允許其外圈相對（duì）於內圈作順時針（zhēn）轉動，或內圈相（xiàng）對於外圈作逆時（shí）針轉動。
外圈與滾子的接觸麵製（zhì）成凸輪型線表麵，並具有一定的楔入角。在現有結構中，此角一般（bān）為（wéi）6度—8度。考慮到機加工誤（wù）差及使（shǐ）用中磨（mó）損的影響，為在接觸區段保持不變的楔入角，常將開口槽的凸輪表麵型線加工成對數螺旋線（xiàn）。
滾（gǔn）子（zǐ）式（shì）單（dān）向離合器工作時，**接觸應（yīng）力發生在滾子與內、外圈的接觸處。嚴格（gé）地（dì）講，由於滾子兩側的作（zuò）用力相等（děng），而且其與內圈凸麵的（de）接觸麵積要小（xiǎo）於與外圈（quān）凹麵的接觸麵積（jī），所以，**接觸應力發生在滾子與內圈的接觸表麵上。這裏，最（zuì）易發生的是表麵疲勞磨損，典型的失效形式是（shì）點蝕剝落。製造單向離合器滾子及內、外圈的金屬材料，一般與（yǔ）滾動軸承材料相同。