セミオートマチックトランスミッションは、ギアを変更すると同時にクラッチペダルあるいはレバーを踏む必要性を取り除くことによって、ギアシフトがより容易になっている。機械の型、設計、車両の時代に依って、油圧式、空気圧式、または電気式アクチュエータ、電気スイッチ、モーター、プロセッサ、あるいはこういったシステムを組み合わせて使って、運転手が要求した時（大抵はギアスティックを動かす）にギアシフトを実行する。セミオートマチックトランスミッションを搭載するほとんどの車は、クラッチが遠隔で制御されるため標準的なクラッチペダルが取り付けられていない。同様に、セミオートマチックトランスミッションを搭載するほとんどのオートバイは上の従来型のクラッチレバーが取り付けられていない。
ほとんどのセミオートマチックトランスミッションは従来型のマニュアルトランスミッションを基にしているが、大抵は自動クラッチあるいは別の種類の部分的に自動化されたトランスミッション機構を使って操作される。クラッチが自動化されると、トランスミッションはセミオートマチックとなる。この種類のトランスミッションは「クラッチレスマニュアル」と呼ばれる。
クラッチ作動の自動化には、空気圧式、クラッチから真空式、電磁式、遠心クラッチまで様々な形式が長年にわたって使われてきた。流体継手（初期のオートマチックトランスミッションで最もよく見られる）も、大抵はある種の機械摩擦クラッチと一緒に、停止に近付いた時や時に車両がストールするのを防ぐために、様々なメーカーによって使われてきた。
典型的なセミオートマチックトランスミッションの設計では、ギアスティックが操作された時に要求されたシフトの方向を検出するためにホール効果センサやを使用する。これらのセンサの出力と、現在のギアとその速度を計測するセンサからの出力が組み合わされて、、エレクトロニックコントロールユニット、エンジンコントロールユニット、マイクロプロセッサ、あるいは別の種類の電子制御システムに送られる。この制御システムが次に滑らかなクラッチ締結に要する最適な時期とトルクを決定する。