Čelni zupčanik je najjednostavniji i najčešći tip zupčanika. To je u biti disk s nizom jednolikih zubaca koji strše duž vanjskog ruba. Zupčanik se koristi u mnogim svakodnevnim uređajima, od malih plastičnih u igračkama na navijanje do velikih metalnih verzija koje se koriste u industrijskim perilicama rublja.
Svrha svakog zupčanika je prevesti brzinu motora u rotirajuću silu, ili moment, potrebnu da bi uređaj radio. Proces prevođenja brzine u zakretni moment poznat je kao redukcija zupčanika jer se brzina motora unosi u zupčanike, a zatim se smanjuje prije nego što se iznese u rotacijski uređaj. Rotacijska sila niza zupčanika obično se zapisuje kao omjer.
Najmanje dva stupnja prijenosa moraju raditi zajedno kako bi se postiglo smanjenje stupnja prijenosa. Mali zupčanik i veći zupčanik postavljeni su jedan pored drugog tako da se zubi spajaju. Čelni zupčanik uvijek mora biti postavljen na osovinu koja je paralelna s osovinom njegovog pratećeg zupčanika kako bi se zubi pravilno spojili. Druge vrste zupčanika, kao što su zavojni i konusni zupčanici, mogu raditi pod različitim kutovima.
Osovinu pričvršćenu na manji zupčanik zakreće motor, koji okreće zupčanik. Kako su zupci malog zupčanika međusobno povezani sa zubima većeg zupčanika, prvi se zupčanik ne može okretati bez okretanja svog suputnika. Ovdje je važna točka da, budući da je prvi zupčanik manji od drugog, mora se okrenuti više puta kako bi drugi zupčanik dovršio punu rotaciju. Dakle, brzina motora postaje sila rotacije. Serija od nekoliko stupnjeva prijenosa može se koristiti za još više povećanje redukcije stupnja prijenosa.
Čelni zupčanici imaju prednost u odnosu na druge vrste zupčanika jer su jednostavnog dizajna i jeftini su za proizvodnju. Mogu se izraditi od bilo kojeg tvrdog materijala od plastike do čelika, ali imaju nekoliko nedostataka kada je u pitanju funkcionalnost. Kada se dva cilindrična zupčanika okreću zajedno, oni imaju tendenciju da stvaraju veliku buku. To je zato što se zubi brzo udaraju. Pri velikim brzinama, čelni zupčanici stvaraju cviljenje što ih čini neprikladnim za korištenje u uređajima za koje se uzima u obzir buka. Drugi nedostatak cilindričnih zupčanika je to što se moraju postaviti na paralelna vratila, što stvara određena ograničenja u dizajnu.