由于材料特性、制造工艺的差异，以及承载性能的不同，塑胶齿轮在设计上也就不同于金属齿轮。

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材料选择塑料齿轮的材料时除了考虑冲击强度、拉伸强度和成本等外，还必须考虑吸湿性。
目前常用的两种塑料齿轮材料是尼龙和乙缩醛，两者都抗化学腐蚀，可用油或油脂作润滑剂；使用时通常是由这两种材料制作的齿轮组成齿轮副，因为这比单种材料的齿轮组成齿轮副的摩擦系数小，基本上不需外加润滑。
如果采用一种材料，需加少量油或油脂进行润滑，齿轮设计塑料齿轮的设计，基本上和金属齿轮相同，但齿根应是平滑曲线形成的圆角。　
金属齿轮与塑料齿轮的另一差异是轮齿进入啮合的方式不同，在重载下，塑料齿轮较金属齿轮弯曲得厉害，此时进入啮合的齿变得不同心，而且顶部相互嵌入。
齿轮的模具设计也要特别注意，在一标准齿轮减速器箱里，有一组大小不同的齿轮，为降低制造成本，设计者可能会在一个模具里制造所有齿轮，即齿轮族模具，当齿轮应用于小间隙配合时，不适合用齿轮族模具来制造。