หัวเข็มขัดส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนที่อยู่กับที่และส่วนที่เคลื่อนย้ายได้ ชิ้นส่วนคงที่ได้รับการติดตั้งบนตัวเครื่องหลักที่ต้องยึดให้แน่น และติดตั้งชิ้นส่วนที่เคลื่อนย้ายได้บนส่วนประกอบที่ต้องปิด การล็อคและการปลดล็อคทำได้โดยการผสมผสานและแยกทั้งสองอย่าง
หลักการทำงานหลักขึ้นอยู่กับหลักการคันโยก เมื่อกดคันโยกแบบเคลื่อนย้ายได้ลงไปที่ฐาน กลไกภายในจะสร้างแรงล็อคเพื่อให้เกิดการล็อค เมื่อคันโยกกลับสู่ตำแหน่งแนวตั้ง แรงจะถูกปล่อยออกมา และทั้งสองส่วนจะแยกจากกัน
เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของหัวเข็มขัดราบรื่น มั่นคง และเชื่อถือได้ จึงมักมีอุปกรณ์สปริงรวมอยู่ด้วย สปริงช่วยให้เปิดและปิดได้ง่ายขึ้น และช่วยให้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้กลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้นหลังจากปลดล็อค
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี หัวเข็มขัดสมัยใหม่ (เช่น หัวเข็มขัดนิรภัยในรถยนต์) ได้เริ่มรวมเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัส- เช่น เซ็นเซอร์ฮอลล์เอฟเฟกต์ การออกแบบนี้จะตรวจสอบสถานะการใส่/ถอดเข็มขัดนิรภัยแบบเรียลไทม์โดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของแม่เหล็ก ทำให้ไม่จำเป็นต้องสัมผัสทางกลไก และหลีกเลี่ยงความล้มเหลวเนื่องจากการสึกหรอ สัญญาณเอาท์พุตสามารถเชื่อมโยงกับโมดูลควบคุมตัวถัง (BCM) เพื่อเปิดใช้งานการเตือนให้คาดเข็มขัดนิรภัยแบบปลดออก และยังทำงานร่วมกับระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความชาญฉลาดของระบบความปลอดภัย
