上坡时要换低档减速的原因是减档可以提升动力。因为档位越低，驱动轮输出的扭矩越大。汽车上坡时，由于受重力影响，前进阻力加大，汽车的挡位越低可以提供越高的扭矩，扭矩传递给车轮牵引力，所以需要低档行驶。而挡位越高可以使车轮产生越高的转速，平地行驶时使用可以让车跑得更快。
汽车的动力由发动机提供，然而通过变速箱把发动机的直接输出转速，调节成轮胎所需要的转速，低速档时变速箱把一定发动机转速的输出功率。最后，转速的输出功率变成相对的大扭矩传送给车轮。
简单地说，就是把一定的发动机的输出功率，变成更大的力矩去输出，所以动力更大了。
发动机的功率等于发动机产生的牵引力乘以速度，发动机功率恒定，牵引力大，速度就小，反之速度大，牵引力就小。
把这一原理应用到汽车上坡就比较好理解了，车辆上坡需要克服斜面上的车身重力和摩擦力，只有牵引力足够大才能使得车辆不会滑坡，所以此时就需要开车时挂低速挡，使得车速小，从而获得较大的牵引力。