עקרון הפעולה של סמי-טריילר מבוסס על העיצוב המבני הייחודי שלו, שהמאפיין הקריטי ביותר בו הוא מנגנון ה"צימוד והגרירה" שלו. סמי-טריילר מורכב משני מרכיבים עיקריים: יחידת הנגרר ויחידת הטרקטור. יחידת הטרקטור מספקת בדרך כלל את כוח המניע, בעוד יחידת הנגרר מתחברת למנגנון הגרירה של הטרקטור באמצעות "גלגל חמישי". מכשיר גרירה זה ממוקם בחלק האחורי של יחידת הטרקטור; באמצעות מנגנון זה, הרכב מעביר כוח מתיחה לחלק האחורי, ובכך מניע את יחידת הנגרר קדימה.
במהלך המעבר, יחידת הטרקטור אחראית לספק כוח ובו זמנית לשלוט על ההיגוי והבלימה של מכלול הרכב כולו. מכיוון שיחידת הנגרר אינה מחוברת ישירות למערכת ההנעה של הטרקטור, היא מסוגלת לעקוב בגמישות אחר תנועות הטרקטור-במיוחד בעת פנייה, שכן החלק האחורי של הרכב יכול להתאים את הכיוון שלו באופן עצמאי יחסית. תצורה מבנית זו מאפשרת לחצי-טריילר לתמרן בצורה זריזה יותר דרך עקומות תוך שמירה על יציבות במהירויות גבוהות.
כושר נשיאת העומס- של גרור למחצה- מסתמך בעיקר על מערכות הסרנים והצמיגים של יחידת הנגרר. בדרך כלל, עומס המטען מתחלק באופן שווה על פני מספר הסרנים של הטרקטור והגרור, ובכך מפחית את העומס על כל סרן בודד. יתר על כן, נגררים מודרניים למחצה- מצוידים במערכות מתלים מתקדמות המיועדות למתן רעידות- שנגרמות מהכביש במהלך ההובלה, ובכך להבטיח את הבטיחות והבטיחות של המטען.
