ماشین انیگما
چرخ‌دنده‌ها (روتورها)

مقاله اصلی: جزئیات روتور انیگما
روتورها (چرخ‌های متناوب یا طبل‌ها، Walzen به زبان آلمانی) قلب یک دستگاه انیگما را تشکیل می‌دادند. هر روتور یک دیسک تقریباً ۱۰ سانتی‌متر (۳٫۹ اینچ) در قطر بود که از Ebonite یا Bakelite ساخته شده بود و دارای ۲۶ برنج (فلز)، بارگزاری شده توسط فنر و پینهای تماسی الکتریکی که در یک دایره بر روی یک صفحه قرار داشتند، بود. طرف دیگر تعدادی صفحه تماسی الکتریکی به صورت صفحات مدور را در خود جای داده بود. پین‌ها و صفحات تماسی حروف الفبا را نشان می‌دهد - به‌طور معمول ۲۶ حرف A-Z، که برای ادامه این توضیحات فرض می‌شود. هنگامی که روتورها در کنار هم روی دوک چرخ نصب می‌شدند، پین‌های یک روتور در مقابل صفحات روتور همسایه مستقر می‌شدند که یک اتصال الکتریکی را تشکیل می‌دادند. در داخل بدنه روتور، ۲۶ سیم هر پین را از یک طرف به یک صفحه تماس از طرف دیگر در یک الگوی پیچیده متصل می‌کرد. بیشتر روتورها توسط اعداد رومی مشخص می‌شدند و هر نسخه کپی از روتور I عیناً با سیم به باقی متصل می‌شد. همین مورد در خصوص روتورهای باریک خاص بتا و گاما مورد استفاده در مدل دریایی M4 نیز صادق بود.
به خودی خود، یک چرخ‌دنده فقط یک نوع رمزگذاری بسیار ساده انجام می‌دهد، یک رمزگذاری ساده جایگزینی. به عنوان مثال، ممکن است پین مربوط به حرف E به حرف T متصل شده باشد و به همین شکل برای بقیه حروف. امنیت انیگما بخاطر استفاده از چندین چرخ‌دنده به شکل سری (معمولاً سه‌یا چهار) و حرکت پیاپی منظم چرخ‌دنده‌ها ناشی می‌شود، بنابراین یک رمزعبور جایگزینی چند حلقه‌ای را می‌دهد.
با قرار گرفتن در یک انیگما، هر چرخ‌دنده می‌تواند در یکی از ۲۶ موقعیت ممکن قرار داد. با اضافه شدن آن، می‌توان به صورت دستی آنرا چرخاند، که در صورت بسته بودن از پوشش داخلی انیگما بیرون زده‌است. بیرون‌زدگی به طوری است که اپراتور بتواند از جایگاه چرخ‌دنده آگاه شود، هر یک حلقه حروف الفبا (یا حلقه حروف) به خارج از دیسک چرخ‌دنده که با ۲۶ کاراکتر (به‌طور معمول حروف) دارد، متصل شده‌است. یکی از آنها را می‌توان از طریق پنجره مشاهده کرد، بنابراین موقعیت چرخشی چرخ‌دنده نمایان می‌شود.
در مدل‌های اولیه، حلقه الفبا به دیسک چرخ‌دنده ثابت شده بود. پیشرفت بعدی، توانایی تنظیم حلقه الفبا نسبت به دیسک چرخ‌دنده بود. موقعیت حلقه به Ringstellung (تنظیم حلقه) معروف بود و بخشی از تنظیمات اولیه قبل از استفاده در عمل تشکیل می‌داد. در نمونه‌های مدرن این تنظیمات، بخشی از مرحله بردار اولیه‌سازی را انجام می‌داد.
هر چرخ‌دنده شامل یک یا چند شکاف بود که کنترل شکاف‌های پیاپی چرخ‌دنده را بر عهده داشت. در مدل‌های نظامی، شکافها روی حلقه الفبایی قرار گرفته بودند. انیگماهای ارتش و نیروی هوایی با چندین چرخ‌دنده استفاده می‌شدند، که در ابتدا با سه چرخ‌دنده بودند. در ۱۵ دسامبر سال ۱۹۳۸، این تعداد به پنج چرخ‌دنده تغییر یافت که از این میان سه چرخ‌دنده برای یک کاربرد معین انتخاب شدند. چرخ‌دنده‌ها با شماره‌های رومی مشخص شده بودند تا بتوانند آنها را تشخیص دهند: I, II, III, IV وV، همه با تک شکافهایی در نقاط مختلف روی حلقه الفبا قرار داشتند. این تغییر احتمالاً به عنوان یک اقدام امنیتی در نظر گرفته شده بود اما در نهایت در برابر روش ساعت لهستانی و حملات Banburismus انگلیس دوام نیاورد.
نسخه Naval of Wehrmacht انیگما همیشه با چرخ‌دنده‌های بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها عرضه می‌شده‌است: در ابتدا شش، بعد هفت و بالاخره هشت چرخ‌دنده. چرخ‌دنده‌های اضافی با شماره‌های VI, VII و VIII مشخص شده بودند، همه با سیم کشی متفاوت و دارای دو شکاف که منجر به گردش بیشتر می‌شدند.
ماشین چهار چرخ‌دنده Naval انیگما (M4) یک چرخ‌دنده اضافی را در همان فضای نسخه سه چرخ‌دنده‌ای جای داده بود. این کار با تعویض بازتابنده اصلی با یک بازتابنده نازک‌تر و اضافه کردن یک چرخ‌دنده چهارم نازک انجام شد. چرخ‌دنده چهارم یکی از دو نوع Beta یا Gamma بود و هرگز حرکت دنده‌ای نمی‌زد اما می‌توانست به صورت دستی روی هر یک از ۲۶ موقعیت تنظیم شود. یکی از ۲۶ حالت باعث می‌شد تا ماشین عملکرد یکسانی با ماشین سه چرخ‌دنده‌ای داشته باشد.