Сегментные шпонки — пластины в виде сегмента (рис.1), которые закладывают в соответствующую форму паза на валу 3. Это шпонки по принципу работы подобны призматическим и также работают боковыми гранями (1 — зубчатое колесо).

Рис.1
К достоинствам сегментных шпонок относится высокая технологичность соединения, не требующая ручной подгонки, устойчивое направление на валу, исключающее перекос, который имеет место в призматических шпонках. Недостатком сегментных шпонок является необходимость выполнения глубокого шпоночного паза, что в значительной степени ослабляет вал. По этой причине сегментные шпонки применяют при передаче небольших вращающих моментов.