活字印刷术应用的初期，排字工必须跑来跑去，在贮字的格子中寻字、取出，再放置到印版上。这样做既累人，效率又差。为解决这个问题，元代的王祯发明了转轮排字架。
转轮排字架是一种由轮盘和轮轴构成的排字机械，其制造方法是，用木头造一个大轮，轮盘的直径约七尺（约2.21米，元时1尺相当于31.6厘米）；轮轴亦用木头制成，高1米多；另用大木砧一块，上面开孔，安装横架，作为基座。基座中贯轮轴，下设有钻臼，使轮轴可以自由转动，轮盘中心开一孔，插置于轮轴之上。又用竹蔑编织成圆竹笆一面，大小与轮盘相等，铺置在轮盘之上，圆竹笆的上面再置活字板面。活字按音韵分类，每类的字又依次编号，按顺序铺摆于板上。这样就构成一个可以左右旋转的排字设备。排字时，一般设2个排字架，一架上面放置按韵排列的活字，一架上面放置常用杂字。排字工坐在两轮中间，可以随手左右旋转轮盘摘字，并排到印版上。实际操作时用两个人，一个人手执事先记录的活字编号册，按需排的文字唱出每个字的音韵号数，另一个人转动轮盘按号取字排版。
转轮排字架是世界上第一架排字机械。它的发明，既简化了排字工艺，提高了排字效率，又大大减轻了排字工的劳动强度，对于促进活字印刷术的发展，有着重大的意义。王祯在其所著的《农书》中记述此项发明时，也说：“盖以人寻字则难，以字就人则易，此转轮之法，不劳力而坐致。字数取讫，又可铺还韵内，两得便也。”
