花键连接由周向均匀分布有多个键齿的花键轴(外花键)和对应键齿槽的轮毂(内花键)配合而成，花键齿的侧面为工作面。花键可视为由多个平键组成，扭矩通过内外花键齿侧面的相互挤压来传递。因此，花键连接具有承载能力高、轴弱化少(齿浅、应力集中小)、键齿排列对称、应力均匀、对中好、导向性能好等优点。与平键连接相比。花键连接适用于重载和高对中要求的连接。它可以用于静态连接或动态连接。
外花键可以用铣床或齿轮加工机加工，需要特殊的加工设备、工具和量具，所以花键连接成本相对较高。
矩形样条:矩形样条形状简单，易于加工。根据齿高的不同，分为轻型系列和中型系列，并已标准化。轻型系列承载能力较低，主要用于静态连接，而中型系列主要用于中等载荷连接。
根据***标准，矩形花键连接的定心方法是小直径定心或内径定心，即采用小直径的外花键和内花键作为配合面。由于外花键和内花键的小直径易于磨削，矩形花键连接的对中精度相对较高。在制造过程中，轴和轮毂上的接合面必须研磨，具有高对中精度和良好的对中稳定性。热处理变形可通过磨削消除，对中直径尺寸公差和位置公差均可获得较高的精度。花键通常经过热处理，表面硬度通常应高于40HRC。
渐开线花键:渐开线花键的齿廓为渐开线。加载时，齿上有径向力，可以起到自动定心的作用，使每个齿上的力均匀。因此，对中优于矩形样条。渐开线花键还具有高强度和长使用寿命的特点。渐开线花键的标准压力角为30°、37.5°和45°。
基本齿廓主要包括:30个平齿根、30个圆齿根、37.5个圆齿根和45个圆齿根。不同齿廓的渐开线花键应用于不同场合(基本齿廓的选择主要取决于花键的使用)。
渐开线花键主要用于结构紧凑、扭矩传递大的轮毂连接。压力角为30°的渐开线花键连接适用于较宽的扭矩范围，并且常用。压力角为45°的渐开线花键模数小，主要用于扭矩小、尺寸小的场合，特别是薄壁零件。45渐开线花键也称为细渐开线花键或三角形花键。压力角为37.5°的渐开线花键主要用于满足冷成型的要求，适用范围为30-45°花键。
渐开线花键的加工工艺与齿轮相同，工艺性好，齿根圆角大，应力集中小，对中容易，精度和互换性高。然而，加工内花键需要渐开线拉刀，其制造复杂且成本高，并且适用于大扭矩和大直径的轴。
渐开线花键的定心方法是齿形定心，它能在载荷作用下自动定心，因此其定心效果优于矩形花键。
渐开线花键基本的参数是模数m、压力角α和齿数z GB/T3478.1-1995规定了模数和压力角的标准值。